Le défi de laisser les gens marcher d’avant en arrière en ligne droite n’est pas seulement utilisé par la police pour tester si les conducteurs sont en état d’ébriété : il est également utilisé par les neurologues pour diagnostiquer des troubles neurologiques comme l’ataxie, où les parties du cerveau qui coordonnent les mouvements sont altérées. Maintenant, les chercheurs utilisent une version insecte de ce défi pour montrer pour la première fois que les pesticides modernes endommagent le système nerveux des abeilles, de sorte qu’il leur devient difficile de marcher en ligne droite. Les résultats sont publiés dans Frontières de la science des insectes.
« Ici, nous montrons que les insecticides couramment utilisés comme le sulfoxaflor et l’imidaclopride néonicotinoïde peuvent profondément altérer le comportement guidé visuellement des abeilles. Nos résultats sont préoccupants car la capacité des abeilles à répondre de manière appropriée aux informations visuelles est cruciale pour leur vol et leur navigation, et ainsi leur survie », a déclaré l’auteur principal, le Dr Rachel H Parkinson, actuellement scientifique à l’Université d’Oxford.
Les résultats s’ajoutent à ce que l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture et l’Organisation mondiale de la santé ont appelé « l’ensemble de preuves en croissance rapide [which] suggère fortement que les niveaux actuels de contamination environnementale [from neonicotinoid pesticides] causent des effets néfastes à grande échelle sur les abeilles et autres insectes bénéfiques. »
La réponse optomotrice maintient les insectes en ligne
Les insectes ont une « réponse optomotrice » innée, qui leur permet de se réorienter sur une trajectoire rectiligne lorsqu’ils menacent de dévier de leur trajectoire en marchant ou en volant. Parkinson et ses collègues ont mis au défi la réponse optomotrice des abeilles qui marchent pour répondre avec précision et en temps opportun aux vidéos de barres verticales qui se déplaçaient de gauche à droite, ou vice versa, sur deux écrans devant elles. Cela « trompe » l’abeille en lui faisant supposer qu’elle a soudainement été déviée de sa trajectoire et qu’elle doit effectuer un virage correctif pour revenir sur une trajectoire rectiligne. Une réponse optomotrice saine demandera alors au système moteur de l’abeille de se réorienter vers une ligne droite illusoire à mi-chemin entre le flux optique de droite et de gauche.
Les chercheurs ont comparé l’efficacité de la réponse optomotrice entre quatre groupes d’abeilles butineuses sauvages, avec entre 22 et 28 abeilles testées par groupe : chacune avait été autorisée à boire une solution illimitée de saccharose 1,5 molaire pendant cinq jours, pure ou contaminée avec 50 ppb (parties par milliard) d’imidaclopride, 50 ppb de sulfoxaflor ou 25 ppb d’imidaclopride et 25 ppb de sulfoxaflor simultanément.
Réponse optomotrice pire après une exposition aux pesticides
Toutes les abeilles répondaient moins bien au flux optique simulé lorsque les barres étaient étroites ou se déplaçaient lentement (c’est-à-dire apparemment éloignées) que lorsqu’elles étaient larges ou se déplaçaient rapidement (c’est-à-dire apparemment proches). Mais quelle que soit la largeur et la vitesse, les abeilles qui avaient ingéré les pesticides ont obtenu de mauvais résultats par rapport aux abeilles témoins. Par exemple, ils ont tourné rapidement dans une seule direction et n’ont pas répondu aux changements de direction de mouvement des barres, ou ont montré un manque de réponses de virage. L’asymétrie entre les virages à gauche et à droite était au moins 2,4 fois plus grande pour les abeilles exposées aux pesticides que pour les abeilles témoins.
Lésion cérébrale mineure
Les chercheurs ont également montré, grâce à des techniques moléculaires, que les abeilles exposées aux pesticides avaient tendance à avoir une proportion élevée de cellules mortes dans certaines parties des lobes optiques du cerveau, ce qui est important pour le traitement des données visuelles. De même, les gènes clés de la détoxification ont été dérégulés après l’exposition. Mais ces changements étaient relativement faibles et très variables d’une abeille à l’autre, et il est peu probable qu’ils soient la seule explication de la forte altération observée de la réponse optomotrice.
« Les insecticides néonicotinoïdes et sulfoximines activent les neurones dans le cerveau des insectes et ne sont pas toujours recyclés assez rapidement pour prévenir la toxicité. Les effets que nous avons observés pourraient être dus à un type de recâblage dans le cerveau : prévenir les dommages neuronaux en réduisant la sensibilité des neurones à ces composés », a déclaré Parkinson.
Pour l’avenir, Parkinson dit que « pour bien comprendre le risque que ces insecticides présentent pour les abeilles, nous devons déterminer si les effets que nous avons observés chez les abeilles qui marchent se produisent également chez les abeilles en vol libre. La principale préoccupation est que, si les abeilles sont incapables de surmonter toute déficience en vol – il pourrait y avoir des effets négatifs profonds sur leur capacité à se nourrir, à naviguer et à polliniser les fleurs sauvages et les cultures. »
Rachel H. Parkinson et al, Le comportement optomoteur des abeilles est altéré par une exposition chronique aux insecticides, Frontières de la science des insectes (2022). DOI : 10.3389/finsc.2022.936826