22 janvier 2012

L’abeille mellifère Apis mellifera

Anatomie

Didier Brick

Biologiste & Apiculteur Fédération Royale Provinciale

Liégeoise d’Apiculture

Les Amis de la Terre-Belgique

Energie &

Climat

Eau

Sauvegarde de la

biodiversité

Alimentation et société solidaire

Les Amis de la Terre-Belgique

Energie &

Climat

Eau

Sauvegarde de la

biodiversité

Alimentation et société solidaire

Simplicité

volontaire &

décroissance

Anatomie de l’abeille mellifère

Introduction : organisation en superorganisme

Chapitre I : description générale

Chapitre II : la tête

Chapitre III : le thorax

Chapitre IV : l’abdomen

INTRODUCTION

Superorganisme

Collection d’individus, qui ensemble, possèdent l’organisation fonctionnelle d’un organisme (Wilson & Sober, 1989, p.339).

Le superorganisme est composé d’au moins deux types d’individus différenciés en stériles et reproducteurs qui assurent différentes fonctions. (Kaestner 1969, p. 96)

4 caractéristiques principales d’un superorganisme

fixité

maintient d’une homéostasie

présence d’un système de défense

grand nombre d’individus (plusieurs milliers)

1. Description générale

Chapitre I : Aperçu de l’anatomie

Trois castes d’individus

2. Cuticule et pilosité

Chapitre II : La tête

Région hautement spécialisée perception sensorielle Manipulations nectar et pollen ingestion

1. Structures sensorielles

1.1. Les yeux

A. Description

3 Yeux simples = Ocelles Lentille + cellules rétiniennes sensorielles détection d’intensité lumineuse régulation activités diurnes orientation

2 Yeux composés

Organes complexes de la vision Fonction photoréceptrice 6900 facettes ou ommatidies (ouvrière) 8000 chez le faux-bourdon 3500 chez la reine

2 Yeux composés

Ommatidies

réaction indépendante groupes spécialisés - lumière polarisée - formes - couleurs

Avantages des yeux composés

Image mosaïque détection du mouvement

champ visuel 360° (orientation) vision nette à 30 km/h

Comparaison: Abeille Humain Acuité réduite acuité importante Pouvoir de résolution

300 images/s 24 images/s

Perception visuelle : 1 œil d’ouvrière = 6900 facettes hexagonales

Particularités : a) réactions indépendantes aux ondes lumineuses b) groupes spécialisées : - lumière polarisée - formes - couleurs c) constitution d’une image mosaïque détection du mouvement Perception sensorielle Poils sensoriels aux jonctions des facettes perception des courants d’air expérience d’ablation problème navigation

Couleurs pour l’abeille

Couleurs pour l’homme

B. Perception des couleurs

Mémorisation 3s avant atterrissage

3 visites fixation

Capacité de mémorisation

C. Perception des formes Distinction formes massives et découpées

Spontanément priorité fleurs découpées

Apprentissage de la forme 20 visites

Mémorisation repères topographiques (après butinage) : arbres, lacs, …

Perception visuelle du mouvement grâce aux poils sensoriels courants d’air

1.2. Les antennes

B.1. L’antenne et ses sensilles

1ère démonstration : K. Von Frisch entraîne des ouvrières à visite soucoupes marquées d’odeurs ablation antennes perte discrimination oflactive acuité olfactive humain sensibilité de 10 à 100 fois supérieure pour odeurs de cire, miel et fleurs

Sensilles des antennes d’ouvrières

Plaques et sensilles

plaques poreuses : 3000/antenne d’ouvrière et 30 000 chez les faux-bourdons. sensilles réceptrices (150/antenne)

Sens olfactif topochimique

Détection de la direction d’une odeur

B.2. Reconnaissance des odeurs

dressage butineuse à un parfum associé

à nourriture recherche de ce même parfum

Conditionnement naturel :

contact avec nectar extension proboscis + mémorisation parfum

Détermination du degré de sensibilité d’une antenne

Expérience de conditionnement

C. Autres fonctions

perception :

CO2 (< 1%)

humidité (< 5% HR)

goût

température

sons et vibrations

D. Décodage de l’information

E. Navigation

Organes de Johnston

concentrations de cellules sensorielles à l’intérieur du pédicelle antennaire

évaluation de la courbure de l’antenne comme moyen de mesure de la vitesse du vol

F. Ouïe

Intervention lors de la préparation à l’essaimage

et des danses

Émission de sons par vibration des ailes

Perception du déplacement des particules d’air

2. Les pièces buccales

mâcheuses + lécheuses

Description :

2 paires de mandibules

proboscis (langue)

Proboscis

aspiration des liquides

trophallaxies (échange de nourriture + phéromones)

récolte du pollen

Les maxilles et les palpes labiaux forment un tube d’aspiration

Mandibules

Fonctions :

ingestion pollen

couper

manipulation cire et propolis

nourrissement

enlèvement débris …

1. Les ailes

1.1. Structure

fines excroissances de l’exosquelette

peau fine hyménoptères

2 paires synchronisées par hamuli

parcourues par un réseau de nervures tubulaires

transportent l’hémolymphe délimitent des champs ou cellules

Chapitre III: Le thorax

L’index cubital

Valeur : min/max (Jean Fresnaye in : Biometric of the bee)

Apis mel. mellifica : 1,40 / 2,10 Apis mel. carnica : 2,30 / 3,20 Apis mel. ligustica : 2,00 / 2,70 Apis mel. caucasica : 1,70 /2,30

1.2. Musculature

rôle dans le vol

assurent le mouvement des plaques dorsales et ventrales du thorax

fréquence de 75-150 coups/s en vol possible grâce à la résonance

travaille suivant la température : 20°C : 75 coups/s 35 °C : 150 coups/s

vitesse moyenne de vol : charge pleine de 6,5m/s non chargée 30m/s

fonctionnement

carburant 2-24 mg sucre/h

1.3. Rôles

aérer la ruche

ventiler

répandre les phéromones (communication)

2. Les pattes

2.1. Description générale

Rôle : moyen de transport et outil

Composition :

- 2 griffes terminales

- coussinet pour grimper à la verticale

- transmission phéromone d’empreinte

- glande tarsale (augmente l’adhésion)

Peigne antennaire sur le talon des pattes antérieures

Brosse sur la partie intérieure du talon des 3 paires pattes

2.2. Récolte du pollen

Corbeille sur la face externe du tibia des pattes postérieures

Râteau au bout inférieur du tibia

presse face au râteau

Résultat : Pelote pollen 2-8 mg

NB : reine et faux-bourdon non équipés d’appareil collecteur

2.3. Rôle dans l’audition

griffes transmission des vibrations propagées par les rayons

3. Organe de l’équilibre poils sensoriels qui ressentent la pesanteur

Chapitre IV : L’abdomen 1. Description externe 7 segments visibles 2 segments associés à l’aiguillon de

l’ouvrière 2 segments associés aux organes

reproducteurs du mâle ou de la reine Plaque dorsale tergite

Plaque ventrale sternite

2. L’aiguillon Origine = ovipositeur modifié

Structure

relié à un sac à venin (0,3 mg de venin)

diversité des composants du venin

diversité prédateurs

perte après usage mort de l’abeille

3. Système interne 3.1. Le tube digestif

3.1.1. L’intestin antérieur Structure : pharynx pompage oesophage jabot extensible contenance entre 50 et 70 µL transport de nourriture estomac social (trophallaxie)

3.1.2. L’intestin moyen plus grande part du tube digestif sécrète enzymes digestives absorbe les éléments nutritifs 3.1.3. L’intestin postérieur intestin grêle fin digestion rectum stockage excréments sécrétion de catalase (empêche la décomposition)

3.2. Les organes respiratoires système ramifié de tubules trachées - relient organes + tissus directement avec air extérieur - permettent échange d’oxygène et dioxyde de carbone - unies en sacs aériens ouvertures respiratoires stigmates (rôle également pour le chant de la reine) respiration activée par mouvements abdominaux

3.3. Le système circulatoire sang des insectes hémolymphe système ouvert cœur tubulaire circulation

3.4. Le système nerveux

3.4.1. Le système nerveux central

3.5. Le système reproducteur 3.5.1. La reine capacité de ponte 2000 œufs/jour

maturation d’un ovule 3h spermathèque 0,8 mL = 3 à 7 millions de spermatozoïdes (2 à 4 années de ponte) fécondation par 7 à 12 faux-bourdons

3.5.2. Les faux-bourdons spermatozoïdes développés dès la naissance migration vers le canal déférent en 10 à 12 jours maturité pour accouplement maturité dépend des conditions climatiques crochets copulatifs fixation à la reine fécondation perte endophallus mort

3.6. Le système glandulaire 3.6.1. Glandes exocrines

A. Glandes mandibulaires Situation : entre les muscles de la lèvre supérieure Rôle : production de phéromone, solvant pour la cire, le pollen et la propolis

B. Glandes salivaires

a) glandes salivaires de la tête sécrétion

huileuse mélangée à la cire pour la construction

actives du 12ème au 28ème jour

b) glandes salivaires du thorax liquide aqueux qui dissout le sucre et le miel cristallisé actives du 8ème au 12ème jour

Chez les larves liquide à soie pour tisser le cocon

C. Glandes hypopharyngiennes Situation : devant le cerveau Rôle : sécrétion de gelée royale Développement : 6ème au 12ème jour Après le 12ème jour : régression + sécrétion enzymes qui transforment le nectar en miel

D. La glande de Nasonov

Présente uniquement chez les ouvrières Utilisation : battre le rappel Rôle : attirance des abeilles + favorise la

formation de la grappe + pistes odorantes vers les sources de nourriture

E. Les glandes cirières

8 glandes cirières Disposées par paires sur les 4 sternites (entre 3ème et 6ème segment abdominal) Sécrétion de cire liquide qui durcit en fines plaquettes Développement max entre 13ème et 18ème jour 8.4 kg miel 991.000 écailles 1 kg cire

Métabolisation des protéines du pollen Composition : 300 composants (hydrates de carbone, …) Teinte jaune donnée par pigments caroténoïdes liposolubles provenant du pollen Construction et mélange avec des sécrétions des glandes salivaires et mandibulaires

3.6.2. Glandes endocrines

relation avec le SN central

Rôle : dirigent croissance, mue, métamorphose, métabolisme, reproduction et comportement corpora cardiaca et corpora allata Localisation : niveau du cerveau Rôle : contrôle de la mue

La mue

Cellules neurosécrétrices du cerveau

Corpora cardiaca

Glandes prothoraciques Corpora allata

Hormone de mue Hormone juvénile

Hormones prothoracotrope + allatotrope

La mue

Hormone de mue + hormone juvénile sens larvaire Dernier stade larvaire : diminution de la sécrétion de l’hormone juvénile nymphose + métamorphose Dégénérescence des glandes prothoraciques absence de mue chez l’adulte

3.7. Le corps adipeux Rôle : organe de stockage du glucose (glycogène) + graisses + protéines Situation : parties dorsales et ventrales de l’abdomen Evolution : - plus développé durant la période larvaire - varie suivant les saisons

Plus développé chez l’abeille d’hiver (pas de rôle de nourrice) ouvrières physiologiquement différentes et meilleure longévité

Résumé