Les recherches de la New Flinders University donnent un aperçu du monde fascinant des abeilles indigènes australiennes, et ont découvert qu’une espèce hautement évoluée a été façonnée par une bataille inhabituelle entre le nombre de descendants mâles et femelles.
L’article qui vient d’être publié dans Lettres de biologie ajoute une autre tournure à l’évolution et à l’écologie colorées et variées de centaines d’espèces d’abeilles indigènes qui dépendent de colonies coopératives pour survivre dans des environnements souvent difficiles.
L’abeille en question, Amphylaeus morosus (connue sous le nom d’« Abeille masquée capricieuse »), est caractérisée par un système social impliquant une « reine » femelle hautement reproductrice et des « gardes » femelles non reproductrices, ce qui en fait une espèce modèle pour l’étude sociale. évolution chez les insectes.
Depuis l’époque de Darwin, l’un des grands mystères biologiques a été de savoir comment les travailleurs stériles évoluent dans les espèces sociales coopératives ; comment les gènes de la stérilité peuvent-ils persister lorsque des individus stériles n’ont pas de progéniture ?
« Nous savons maintenant que ce problème s’explique en grande partie par la sélection des parents, où les travailleurs peuvent transmettre des copies de leurs gènes via des frères et sœurs, au lieu d’avoir leur propre progéniture », explique le chercheur principal, Flinders Ph.D. et l’entomologiste Dr Lucas Hearn.
Mais pourquoi les ouvrières stériles évoluent-elles chez certains types d’animaux, comme les fourmis, les abeilles et les guêpes, et seulement rarement chez d’autres ?
« Une partie de la réponse est le système génétique étrange des hyménoptères (fourmis, abeilles et guêpes), où les femelles sont plus étroitement liées à leurs sœurs qu’à leurs propres bébés, mais beaucoup moins liées à leurs frères.
« Si les travailleuses peuvent élever leurs sœurs, au lieu de leurs propres bébés ou de leurs frères, cela peut fournir un » avantage « génétique qui favorise la stérilité », dit-il.
Cependant, il s’avère que les choses ne sont pas toujours aussi simples.
Après un examen plus approfondi de l’abeille sociale A. morosus, des chercheurs de l’Université Flinders ont révélé une situation intrigante où les reines, soutenues par des gardes utiles ou « altruistes » dans leurs nids, pondent plus de progéniture, mais ces progénitures supplémentaires sont toujours des mâles.
« C’est très bien pour la reine, mais pas si bon pour les gardiennes car ces descendants supplémentaires sont ses frères et ne sont pas étroitement liés », explique le Dr Hearn.
« Cependant, plus il y a de gardes dans une population, plus il y a de mâles en excès et moins ils ont de valeur génétique. »
Cela pourrait servir à illustrer l’apogée d’une très longue voie évolutive qui la rend incapable de progresser vers un stade de complexité sociale supplémentaire appelé « eurosocialité », qui présente des nids avec une seule reine et un certain nombre d’ouvrières qui ne se reproduisent pas.
Cela fait suite à des recherches antérieures de Flinders qui ont montré que si le comportement de garde altruiste chez A. morosus peut s’expliquer par la sélection des parents, le comportement de garde était étrangement rare.
« L’étude des avantages de ces gardes au sein de la colonie a également révélé une complexité inattendue des comportements sociaux qui remet en question l’idée que la socialité évolue de manière linéaire et progressive.
« Cette dernière recherche fournit une explication à ce casse-tête, à savoir que le comportement de garde altruiste n’est gratifiant que lorsqu’il est rare. Lorsqu’il devient courant, toute la progéniture mâle en excès devient moins précieuse », déclarent les co-auteurs, le professeur agrégé de l’Université Flinders Mike Schwarz et l’Université du professeur agrégé d’Adélaïde Mark Stevens, chercheur principal au South Australian Museum.
« L’abeille australienne Amphylaeus morosus semble avoir atterri dans une ‘zone Boucle d’or’ : pas trop peu de socialité collective et pas trop, juste ce qu’il faut », concluent les chercheurs.
Amphylaeus morosus fait ses nids dans les frondes de fougère brisées de la fougère arborescente rugueuse Cyathea australis , qui sont densément répandues dans les régions des Dandenong Ranges et des Central Highlands de Victoria et plus sporadiquement dans les habitats montagnards le long de la côte est de l’Australie.
C’est la seule espèce sociale connue au sein de la famille très diversifiée des abeilles Colletidae, ce qui en fait une espèce idéale pour étudier comment le comportement social des insectes a évolué pour la première fois.
Plus d’information:
Lucas R. Hearn et al, La présence d’un garde entraîne par procuration des ratios de sexe divisés chez une abeille facultativement sociale, Lettres de biologie (2023). DOI : 10.1098/rsbl.2022.0528