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"Que peuvent nous apprendre les fourmis, les abeilles et les autres insectes sociaux sur le vieillissement chez les êtres humains ?" par Yao-Hua Law

Traduction & Compléments par Jacques Hallard
jeudi 15 avril 2021 par Law Yao-Hua


ISIAS Biologie

Que peuvent nous apprendre les fourmis, les abeilles et les autres insectes sociaux sur le vieillissement chez les êtres humains ?

Traduction du 28 mars 2021 par Jacques Hallard d’un article de
Yao-Hua Law (journaliste scientifique à Kuala Lumpur l’une des deux capitales de la Malaisie avec Putrajaya – voir Twitter], en date du 25 mars 2021 publié par l’American Association for the Advancement of Science (AAAS) sous le titre « What can ants, bees, and other social insects teach us about aging ? ; accessible sur ce site : https://www.sciencemag.org/news/2021/03/what-can-ants-bees-and-other-social-insects-teach-us-about-aging

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Avec près de 2 centimètres, la reine de la fourmi coupeuse de feuilles du Texas (Atta texana) est bien plus grande que ses ouvrières. Elle a également une durée de vie plus longue.

Une petite pièce de l’université de Ratisbonne [L’université de Ratisbonne (en allemand : Universität Regensburg) est une université publique allemande située à Ratisbonne, en Bavière (Allemagne)], abrite plus de 50 boîtes de fourmis noires, étonnamment minces. Originaire d’Amérique centrale, la fourmi clonale Platythyrea punctata a développé une caractéristique rare chez les fourmis : elle peut produire des filles à partir d’œufs non fertilisés. Une colonie de P. punctata peut être entièrement constituée de clones, produits par une ou deux femelles dominantes. Cette uniformité met en évidence un mystère.

’Ce qui est vraiment fascinant, c’est qu’elles sont toutes les mêmes génétiquement’, explique le biologiste de l’évolution Abel Bernadou, en montrant la trentaine de fourmis dans une boîte, ’mais en fonction de leur travail, elles auront des durées de vie totalement différentes’. Les membres de la caste de travail de la colonie [les ouvrières], qui allaitent le couvain, chassent la nourriture et défendent le nid, meurent dans les sept mois, même s’ils sont bien nourris et protégés dans les conditions du laboratoire. En revanche, les fourmis de la caste reproductrice, dont la seule tâche est de pondre des œufs, peuvent vivre de 10 à 16 mois.

Pour Bernadou, les questions soulevées par ces disparités sont inexpliquées et irrésistibles. Pourquoi certaines fourmis vivent-elles deux fois plus longtemps que leurs compagnes de nidification qui ont exactement le même génome ? Et comment la reproduction, un effort épuisant qui accélère le vieillissement chez la plupart des animaux, peut-elle faire vivre ces fourmis plus longtemps ?

M. Bernadou et ses collègues myrmécologues de Ratisbonne font partie d’un petit groupe de chercheurs qui se sont tournés vers les insectes sociaux - fourmis, abeilles et termites - pour élucider les mystères du vieillissement. Il s’agit d’un domaine en développement qui est rarement abordé dans les conférences sur la biologie du vieillissement, où l’accent est mis sur les souris, les drosophiles et le minuscule nématode Caenorhabditis elegans - trois espèces que les chercheurs ont sondées et modifiées pendant plus d’un demi-siècle afin d’apprendre ce qui contrôle leur durée de vie.

Beaucoup de ceux qui étudient ces espèces ne sont pas encore convaincus que les insectes sociaux ont quelque chose d’important à apporter. ’Ils pensent qu’il est amusant et utile de connaître la diversité du vieillissement’, déclare la biologiste Gro Amdam, qui étudie le vieillissement des abeilles à l’Université norvégienne des sciences de la vie et à l’Université d’État de l’Arizona, à Tempe. ’Mais ils ne pensent pas que nous ferons des découvertes majeures chez les insectes sociaux qui soient pertinentes pour leur travail’.

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Chez l’abeille domestique occidentale (Apis mellifera), les reines (au milieu) vivent plus longtemps que les ouvrières (en haut) et les faux-bourdons (en bas). Alex Wild

Mais Gro Amdam et d’autres chercheurs spécialisés dans les insectes sociaux - qui ont publié ce mois-ci un grand nombre de résultats dans un numéro thématique sur le vieillissement et la socialité dans les ‘Philosophical Transactions of the Royal Society B’ - affirment qu’ils promettent de nouvelles façons de comprendre le vieillissement. L’une des raisons est que de nombreux insectes sociaux vivent beaucoup plus longtemps que les organismes modèles les plus populaires. Les reines d’abeilles vivent jusqu’à 5 ans, et les reines de termites et de fourmis plus de 20 ans. La drosophile, en revanche, a une durée de vie de 13 semaines tout au plus, et le ver C. elegans de 18 jours seulement. ’Si vous voulez savoir comment mourir rapidement, travaillez sur la drosophile’, plaisante le biologiste évolutionniste Laurent Keller, qui étudie le vieillissement des fourmis à l’Université de Lausanne.

Le fait que le vieillissement chez les insectes sociaux soit plastique et change en fonction du contexte social est encore plus intriguant. Peu d’insectes sociaux sont aussi homogènes que les fourmis clonales, mais dans la plupart des cas, les reines et les ouvrières ont des génomes très similaires, car tous les membres de la colonie sont issus d’une ou plusieurs reines. Pourtant, alors que les reines semblent rester jeunes tout au long de leur longue vie, les ouvrières vieillissent rapidement et meurent vite. Et au sein d’une colonie, le travail d’une ouvrière détermine sa durée de vie, même si, dans l’ensemble, toutes les ouvrières sont des frères et sœurs. Les scientifiques peuvent accélérer, ralentir ou même inverser le vieillissement des fourmis et des abeilles simplement en les faisant s’accoupler ou en modifiant leurs tâches.

La révélation des mécanismes moléculaires à l’origine de ces phénomènes étranges pourrait, à terme, permettre de mieux comprendre le vieillissement en général, y compris chez l’homme, explique le biologiste moléculaire Roberto Bonasio, de l’université de Pennsylvanie, qui étudie l’épigénétique chez les mammifères, les mouches et les fourmis : ’C’est l’idée’.

[Introduction de l’article Wikipédia sur l’Épigénétique

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Un même œuf de tortue peut donner un mâle ou une femelle en fonction de la température. La détermination du sexe, l’utilisation des gènes codant soit l’un soit l’autre, dépend donc d’un phénomène épigénétique1.

L’épigénétique (mot-valise de épigenèse et génétique2) est la discipline de la biologie qui étudie la nature des mécanismes modifiant de manière réversible, transmissible (lors des divisions cellulaires) et adaptative l’expression des gènes sans en changer la séquence nucléotidique (ADN)3.

« Alors que la génétique correspond à l’étude des gènes, l’épigénétique s’intéresse à une « couche » d’informations complémentaires qui définit comment ces gènes vont être utilisés par une cellule ou… ne pas l’être4. »

« C’est un concept qui dément en partie la « fatalité » des gènes5. »

Dans l’histoire de ce sujet d’étude, l’épigénétique est d’abord mise en évidence par la différenciation cellulaire puisque toutes les cellules d’un organisme multicellulaire ont le même patrimoine génétique, mais l’expriment de façon très différente selon le tissu auquel elles appartiennent. Puis ce sont les possibilités d’évolution d’un même œuf en mâle ou femelle chez les tortues, en reine ou ouvrière chez les abeilles, qui prouvent que des mécanismes peuvent lier des facteurs environnementaux et l’expression du patrimoine génétique.

En matière d’évolution, l’épigénétique permet d’expliquer comment des traits peuvent être acquis, éventuellement transmis d’une génération à l’autre ou encore perdus après avoir été hérités6. La mise en lumière récente de ces moyens épigénétiques d’adaptation d’une espèce à son environnement est selon Joël de Rosnay en 2011 « la grande révolution de la biologie de ces cinq dernières années »7 car elle montre que dans certains cas, notre comportement agit sur l’expression de nos gènes8. Elle explique aussi le polyphénisme, par exemple les changements de couleur en fonction des saisons (tel le renard polaire qui devient blanc en hiver).

L’épigénétique a des applications possibles en médecine9, avec des perspectives thérapeutiques nouvelles notamment à l’aide d’« épi-médicaments »4, mais aussi en biologie du développement, agronomie ou nutrition… - Source de l’article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89pig%C3%A9n%C3%A9tique ].

Suite de l’article traduit

Le vieillissement, ou sénescence, est une perte progressive des fonctions et des performances avec le temps. Il sape la capacité de l’individu à résister au stress, à combattre les maladies, à guérir les blessures ou à acquérir de nouvelles compétences. Mais devons-nous vieillir ? Pourquoi les organismes n’ont-ils pas évolué pour conserver leur vigueur de jeunesse jusqu’à ce qu’ils soient sur le point de mourir ?

De façon plutôt contre-intuitive, les scientifiques affirment que le vieillissement est le résultat de la sélection naturelle, qui favorise les gènes qui aident un organisme à survivre jusqu’à l’âge de la reproduction. Une fois que l’individu a produit une descendance, la sélection pour la survie s’affaiblit, ce qui ouvre la porte à l’accumulation d’effets génétiques néfastes. Le vieillissement s’installe.

La forte sélection pour la survie jusqu’à la reproduction peut favoriser les gènes dits pléiotropiques, qui sont utiles au début de la vie mais nuisibles plus tard. Un exemple est le gène clk1 chez C. elegans, connu pour stimuler le métabolisme du nématode. Ce gène favorise une reproduction précoce et donne aux individus un avantage sur leurs concurrents, mais raccourcit leur durée de vie de 40 %, en partie parce qu’il accélère l’accumulation de sous-produits métaboliques nocifs.

[Selon Wikipédia, « La pléiotropie, du grec pleion (πλείων, « plus »), et tropê (τροπή, « changement ») qualifie un gène ou une protéine qui détermine plusieurs caractères phénotypiques.

Par conséquent, le phénotype induit par une mutation de ce gène n’est pas le reflet de l’effet sur une seule et unique fonction induite par ce gène, mais la combinaison des effets sur plusieurs de ces caractères. Cela peut être un problème si on cherche à obtenir une variété pour sélectionner un phénotype particulier.

Par exemple, pour le maïs, la mutation du gène (ZmCAD2) améliore la digestibilité du maïs fourrage mais diminue son rendement, ce qui rend cette mutation sans intérêt1. De même, la mutation des gènes O2 et fl2 améliore la qualité protéinique du maïs mais là encore réduit le rendement2… » - Article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A9iotropie ].

Suite de l’article traduit

Les scientifiques ont suggéré que les organismes vivant dans des environnements plus précaires - par exemple, ceux où il y a beaucoup de prédateurs ou de concurrents - subissent une sélection plus forte pour la survie et une reproduction tôt dans la vie, au prix d’un vieillissement plus rapide par la suite. Cette hypothèse dite de ’mortalité extrinsèque’ est souvent utilisée pour expliquer pourquoi les animaux qui volent, vivent sous terre ou sont venimeux - et sont donc confrontés à moins de menaces - semblent également vivre plus longtemps et vieillir moins vite. Pensez aux chauves-souris, qui vivent beaucoup plus longtemps que les autres mammifères de taille similaire.

Pour certains insectes, vivre en société signifie vivre longtemps.

La durée de vie maximale moyenne des insectes solitaires est bien inférieure à celle des individus reproducteurs - reines, rois et certains ouvriers - chez les insectes sociaux.

Années 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Odonata (libellules) Orthoptères (sauterelles) Coléoptères (coléoptères) Hémiptères (punaises) Diptères (moustiques) Lépidoptères (papillons) Isoptères (termites) Formicidae (fourmis) Apis (abeilles) Solitaires Sociaux (reproducteurs)

Une fontaine de jouvence pour les heureux élus

Chez les espèces d’insectes sociaux, la durée de vie des individus reproducteurs dépasse de loin celle des individus qui ne produisent pas de descendance.

Années 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Cryptotermes secundus Macrotermes bellicosus Zootermopsis nevadensis Euglossa viridissima Apis mellifera capensis A. mellifera Platythyrea punctata Temnothorax rugatulus Cardiocondyla obscurior Lasius niger Harpegnathos saltator Termites Abeilles Fourmis Reproducteurs Non reproducteurs

(Graphique) N. Desai/Science ; (Données) L. Keller et M. Genoud, Nature, 389, 958 (1997) ; Korb et al., Phil. Trans. R. Soc. B, 376 (2021) ; Kramer et al., Experimental Gerontology, 85, 18, (2016) ; Oettler et al., Current Opinion in Insect Science, 16, 58, (2016) ; Thorne et al., Journal of Animal Ecology, 71, 1030, (2002) ; Peeters et al., Insectes Soc., 47, 325 (2000).

Dans les années 1990, Keller a réalisé que les insectes sociaux offraient ’un moyen intéressant’ de tester l’hypothèse de la mortalité extrinsèque, dit-il. En sécurité dans leurs nids et gardées par une légion d’ouvrières, les reines fourmis sont supposées être confrontées à un risque de prédation et de maladie, et donc de mort, beaucoup plus faible que les insectes vivant une vie solitaire.

Keller et son collègue lausannois Michel Genoud ont recueilli des données sur la durée de vie des reines de 61 espèces de fourmis, de termites et d’abeilles domestiques, et les ont comparées aux adultes de 81 espèces d’insectes solitaires. En moyenne, les reines vivent de 5 à 11 ans, alors que les insectes solitaires ne vivent que quelques mois, ont-ils rapporté dans un article de 1997. Tout s’est passé comme l’hypothèse le prévoyait - et l’article a donné le coup d’envoi de la recherche sur le vieillissement chez les insectes sociaux.

Le domaine est confronté à de nombreux défis. Les reines et les rois des insectes sont rares, ce qui limite la taille des échantillons des études. Et maintenir en vie des colonies d’insectes sociaux peut être laborieux. À Regensburg, le biologiste de l’évolution Jan Oettler et l’étudiante diplômée Luisa Jaimes entretiennent 200 colonies de fourmis Cardiocondyla obscurior qu’ils doivent nourrir et nettoyer plusieurs fois par semaine pendant les six mois ou plus que vivent leurs reines. En revanche, pour élever des centaines d’asticots de drosophile jusqu’à l’âge adulte, il suffit d’une bouteille, d’une nourriture préfabriquée pour nourrir les mouches et de 10 jours d’expérimentation. ’Un critique désagréable a demandé pourquoi, puisque nous ne pouvons pas obtenir les chiffres, nous continuons à utiliser Cardiocondyla’ - une minuscule fourmi tropicale - ’au lieu de la drosophile’, explique le myrmécologue Jürgen Heinze, qui étudie les fourmis depuis 30 ans à Regensburg. ’Ils ne voient pas les avantages’.

Le retard des techniques expérimentales est également un problème. Chez la souris, les scientifiques peuvent documenter le vieillissement physiologique à partir d’échantillons d’urine et de sang ; chez la drosophile et C. elegans, ils peuvent insérer des marqueurs moléculaires dans les cellules qui montrent l’expression des gènes en temps réel. De telles horloges moléculaires n’existent pas encore pour les fourmis et les termites. C’est un problème car le vieillissement n’est pas toujours un processus linéaire : les fourmis reines produisent souvent des œufs pendant des mois ou des années sans vieillissement visible, avant de mourir brusquement. En l’absence de moyens fiables et non létaux de suivre le vieillissement ou les changements physiologiques au niveau moléculaire, les comparaisons entre individus ’vieux’ et ’jeunes’ sont sujettes à caution. ’Si vous avez une ouvrière âgée de 10 jours, à quoi la comparez-vous ? À une reine de 10 jours ? Ou à une reine qui a vécu la même proportion de sa durée de vie moyenne ?’. demande Keller. ’C’est difficile’.

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Une ouvrière de la fourmi sauteuse indienne (Harpegnathos saltator) s’occupe du couvain. Des chercheurs ont découvert que lorsque les membres de cette espèce pondent des œufs, leur cerveau développe 40 % de plus d’un type de cellule protectrice appelée glie engainante. Dan Simola/Berger Lab/Université de Pennsylvanie

L’édition de gènes changerait la donne pour ces études, affirme Oettler, en permettant aux scientifiques de désactiver des gènes spécifiques et d’en observer les effets sur le vieillissement. Mais on commence à peine à l’utiliser chez les insectes sociaux. Les scientifiques n’ont créé les premières abeilles domestiques génétiquement modifiées qu’en 2014, et deux espèces de fourmis génétiquement modifiées en 2017.

Gro Amdam aimerait que la technologie transgénique soit développée pour les abeilles domestiques en vol libre, ce qui permettrait de mener des expériences réelles sur le vieillissement. Mais les apiculteurs s’opposent farouchement à la modification génétique, dont ils craignent qu’elle n’affecte leurs colonies, et les régulateurs sont méfiants. Dès que vous dites ’abeille transgénique en vol libre’, « c’est non », dit Mme Amdam.

Selon M. Bonasio, l’une des façons d’accélérer les progrès est de ’consolider nos efforts sur une ou deux espèces afin que davantage d’outils [moléculaires] soient disponibles pour tous’. Mais, selon M. Heinze, les chercheurs devraient s’intéresser à l’incroyable variété d’histoires de vie et de modes de vieillissement observés chez les insectes sociaux. ’Il n’y a pas de fourmi standard’, dit-il ; pour comprendre les diverses causes et effets du vieillissement, ’la pluralité est la meilleure’.

Malgré les difficultés, les scientifiques commencent à relier les schémas de vieillissement des insectes sociaux aux molécules sous-jacentes. Ils s’intéressent notamment au lien entre la reproduction et la longévité.

Chez la plupart des animaux, une fécondité élevée s’accompagne presque universellement d’un épuisement rapide ; les cerfs rouges, par exemple, vieillissent plus vite s’ils se reproduisent tôt. Mais les reines des insectes sociaux ne suivent pas cette tendance : la reproduction allonge leur durée de vie au lieu de la réduire.

Par exemple, une étude menée en 2005 par l’équipe de Heinze a révélé que les reines de C. obscurior qui s’étaient accouplées, avaient une durée de vie 44 % plus longue que les reines vierges (26 semaines contre 18). Et ce, malgré le mode de vie trépidant de ces reines accouplées : elles pondaient jusqu’à cinq fois plus d’œufs, et à un rythme plus rapide, que les reines qui ne s’accouplaient pas ou qui étaient accouplées avec des mâles stériles.

D’autres scientifiques ont découvert que la procréation prolonge également la durée de vie des reines d’autres espèces de fourmis, des reines d’abeilles domestiques, des reines et des rois des termites. Chez les espèces où un nombre limité d’ouvrières dans une colonie peut également se reproduire, comme les fourmis P. punctata que Bernadou étudie, celles qui se reproduisent vivent également plus longtemps.

Chez les termites, la reproduction peut atténuer l’impact des transposons, des bouts d’ADN qui sautent à travers le génome, perturbant les gènes et, au moins chez les êtres humains et les nématodes C. elegans, favorisant le vieillissement. Judith Korb, qui étudie le vieillissement chez les termites à l’université Albert Ludwig de Fribourg, a comparé l’activité des transposons chez deux espèces de termites. Chez l’espèce dont les ouvriers sont stériles, les ouvriers âgés ont une activité transposonique plus élevée ; chez l’espèce où les ouvriers âgés peuvent se reproduire, ils montrent une meilleure défense contre les dommages causés par les transposons.

[Pour en savoir plus sur les transposons :

Le Mécanisme de Transposition (Transposon) – Vidéo 5:35 - 25 février 2016 - world of biology

Biologie Moléculaire / Génétique 4/4 : Mécanisme de Transposition ( Transposon ) - La transposition est l’insertion d’une séquence entière d’ADN, provenant d’un ADN viral ou d’un ARN cytoplasmique rétro transcrit. Plan du cours - Transposition : 1/ Transposition d’ADN _ Eléments IS _ Eléments Tn _ Transposons composites _ Type de transposition 2/ Rétrotransposition _ Eléments répétés de type LTR _ LINE _ SINE Physiologie des grandes fonctions https://bit.ly/2XmP8jp

Source : https://www.youtube.com/watch?v=2wL97x55kVMv

Génie génétique – Transposition et recombinaison

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• La transposition est l’insertion d’une séquence entière d’ADN, provenant d’un ADN viral ou d’un ARN cytoplamique rétrotranscrit.

• Les transposons des virus sont des fragments d’ADN double brin terminés par des séquences répétées inverses (la même séquence de 5’→3’ d’un côté et de 3’→5’ de l’autre côté). Les rétrotransposons sont obtenus par la transcriptase réverse des rétrovirus à partir d’ARN cytoplamiques : les cDNA obtenus seront transposés dans l’ADN de la cellule hôte.

• Dans les deux cas l’ADN du site de transposition sera ouvert par deux brèches sur les brins de l’ADN décalées de dix à vingt nucléotides, créant ainsi une coupure à brins inégaux. Le transposon va s’insérer entre ces deux extrémités, les vides laissés aux extrémités de l’ADN de l’hôte seront comblés par la DNA polymérase et les brèches restantes liées par la DNA ligase.

• Ainsi, l’ADN au niveau d’un transposon viral présente deux répétitions de même sens en dehors du transposon proprement dit qui est encadré par deux autres répétitions de sens inverse. Au niveau d’un rétrotransposon, on rencontre aussi deux répétitions de même sens en dehors du transposon proprement dit qui est terminé par une partie poly(dA:dT) issue de la rétrotranscription de la queue poly(A) de l’ARN d’origine…

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Les ouvrières du termite japonais (Reticulitermes speratus) ne peuvent pas réparer les dommages oxydatifs aussi bien que les reines (non représentées) et vivent moins longtemps. Yosei Minagoshi/Minden Pictures

Le cerveau des insectes sociaux semble également bénéficier du sexe.

Lorsque les fourmis Harpegnathos saltator, également connues sous le nom de fourmis sauteuses indiennes, pondent des œufs, leur cerveau développe 40 % de plus d’un type de cellule protectrice appelée glie engainante, a rapporté Lihong Sheng, un post-doctorant du laboratoire de Bonasio, en août 2020. Un déclin de ces types de cellules est associé au vieillissement chez les mouches et à la perte de cognition chez les souris. ’Si nous savons ce que les fourmis elles-mêmes utilisent pour contrôler le nombre de [glie engainante] dans les cerveaux’, dit Bonasio, cela pourrait indiquer des mécanismes similaires chez les mouches, les souris, et ’peut-être chez les humains.’ (Bonasio étudie actuellement le phénomène chez les mouches de la drosophile ; les fourmis ’nous ont montré la voie, mais une fois que je sais quelle est la voie, je préfère faire l’expérience chez la drosophile ... parce que c’est plus facile’, dit-il).

Le travail d’un ouvrier (ou d’une ouvrière) peut également ralentir ou accélérer son vieillissement. Les ouvrières des abeilles domestiques, par exemple, commencent par être des abeilles nourricières qui restent dans la ruche et s’occupent du couvain et de la reine. Après environ trois semaines de vie, elles deviennent des butineuses qui s’envolent pour collecter de la nourriture. Diverses études montrent que les abeilles nourricières ne vieillissent pas, mais que les butineuses vieillissent rapidement et voient leurs performances de vol, leur immunité et leur apprentissage diminuer.

Étonnamment, ce processus peut être inversé. Lorsqu’une ruche a besoin de plus d’abeilles nourricières, les butineuses peuvent reprendre leur ancien rôle. Lorsqu’Amdam a retiré les abeilles nourricières des ruches, les butineuses ont été forcées de revenir à leurs anciens rôles - et elles ont également retrouvé leurs traits de jeunesse. Les abeilles nourricières ainsi réorientées produisent davantage de cellules qui ’éliminent les agents pathogènes’, explique Amdam.

Elles retrouvent également des niveaux élevés de vitellogénine, ’une protéine polyvalente, sorte de couteau suisse’, qui régule les rôles changeants de l’abeille tout au long de sa vie et décline à mesure que les insectes vieillissent. Elle a constaté que les abeilles nourrices ‘réverbérées’ apprennent plus vite que les butineuses du même âge et que leur cerveau contient davantage de protéines associées à la résistance au stress et à la réparation des cellules.

[A propos de vitellogénine, voir cette note : Vitellogénine : enfin un trait d’union entre agriculture et apiculture ? Publiée le 13/01/2015 - 15:00 - centre

La vitellogénine est une protéine très présente chez les abeilles d’hiver et pourrait jouer un rôle sur la stimulation de leur système immunitaire. Dans les études, il existe une corrélation entre le taux de vitellogénine et les chances de survie hivernale de colonies d’abeilles.

Or, l’une des conclusions du projet InterApi est qu’il existerait un lien positif entre la présence de cultures intermédiaires mellifères (CIM) dans l’environnement de la ruche et ce taux de vitellogénine chez les abeilles. Ce résultat demande à être consolidé mais pourrait être de bonne augure pour les relations entre agriculteurs et apiculteurs.

F. Allier / ITSAP Institut de l’abeille - prélèvement d’abeilles

Si cela se confirme, il pourrait être intéressant de développer les surfaces de CIM en France, une façon de donner une deuxième utilité à la réglementation sur les cultures intermédiaires.

Des fleurs dès début septembre... pas si simple

Reste cependant que rien n’est simple. C’est aussi ce qu’à montré le projet InterApi. Il n’est pas si facile de faire coïncider offre agricole et demande apicole. Pour espérer avoir un impact positif sur les colonies d’abeilles, les cultures intermédiaires doivent en effet fleurir dès début septembre et jusqu’au 15 octobre. Le mélange doit être semé le plus tôt possible et avant le 10 août. Or, sur les deux années de l’expérimentation (2012 et 2013), les moissons tardives ont retardé l’implantation du couvert InterApi. Puis en 2012, les conditions sèches en août ont perturbé la levée.

Par ailleurs, pour être vraiment efficace, ces CIM doivent être implantées à proximité d’emplacements d’hivernage déjà utilisés par les apiculteurs, endroits abrités des vents dominants et où les abeilles peuvent trouver des ressources juste avant l’hivernage (lierre) et à la sortie de l’hivernage (noisetier, saule…).

La logique territoriale s’impose donc et ne sera possible que si les conditions du dialogue sont réunies. Heureusement pour l’avenir, de l’avis général, c’est justement l’un des points les plus positifs du projet InterApi : il a été l’occasion d’un partenariat constructif entre monde agricole et apicole !

Pour en savoir plus et retrouvez notamment une base de données en lignes des espèces mellifères : www.interapi.itsap.asso.fr – Source : https://www.cultivar.fr/technique/vitellogenine-enfin-un-trait-dunion-entre-agriculture-et-apiculture ].

Lire la suite de l’article traduit

Ces changements d’emploi chez les abeilles ne signifient pas seulement une nouvelle ligne de travail ; ils entraînent également un ensemble différent d’interactions avec les autres membres de la colonie. Mme Gro Amdam pense que la vie sociale d’une abeille joue un rôle important dans sa longévité.

On sait également que les contacts sociaux ont une incidence sur la santé physiologique et mentale de l’homme, et la solitude a été identifiée comme un facteur de risque de déclin cognitif - une similitude provocante.

Bien que les scientifiques n’aient pas encore déterminé comment la socialité peut affecter la durée de vie des insectes au niveau moléculaire, ’cela a certainement attiré l’attention des gens’, déclare M. Amdam.

Plusieurs articles du numéro thématique de ce mois-ci des ‘Philosophical Transactions’ approfondissent le contrôle moléculaire du vieillissement chez les insectes sociaux. L’un d’entre eux compare les profils d’expression génétique entre les jeunes et les vieux individus de six espèces de fourmis, d’abeilles et de termites, par exemple. L’étude a mesuré l’activité de deux voies biochimiques, toutes deux omniprésentes chez les animaux, qui détectent les nutriments et régulent le développement cellulaire. Les scientifiques avaient précédemment découvert des liens étroits entre ces voies et la durée de vie chez les mouches et d’autres insectes solitaires, mais pas chez les insectes sociaux.

Cependant, dans la nouvelle étude, ils ont examiné les parties et les produits de ces mêmes voies qui avaient été largement négligées dans la recherche sur le vieillissement, et ils ont trouvé des gènes et des protéines - y compris la vitellogénine - qui sont fortement associés au vieillissement chez les insectes sociaux. Ces résultats renforcent la nécessité de ratisser large et d’étudier le vieillissement chez de nombreuses espèces, déclare Korb, auteur principal du nouvel article.

Thomas Flatt, qui étudie la génétique du vieillissement chez la drosophile à l’Université de Fribourg en Allemagne, est l’un des chercheurs qui a été séduit par les promesses des insectes sociaux. Flatt a travaillé avec Korb, Heinze et d’autres chercheurs dans le cadre d’un projet de 6,2 millions d’euros financé par la Fondation allemande pour la recherche, afin d’étudier la relation inhabituelle entre la fécondité et le vieillissement chez les insectes sociaux.

Selon M. Flatt, la révolution génomique finira par faire décoller ce domaine et permettra aux scientifiques de mieux comprendre le fonctionnement du vieillissement dans le règne animal. ’Mon rêve est que nous découvrions chez les fourmis des éléments qui ont une importance universelle’, dit-il, des éléments dont ’nous ne connaissions même pas l’existence chez la drosophile’.

Correction, 26 March 2021, 1:35 p.m. : This story previously discussed the creation of transgenic ants in 2017.They were genetically engineered, but not transgenic.

Fr. Cette publication a précédemment évoqué la création de fourmis transgéniques en 2017. Elles étaient en fait génétiquement modifiées, mais pas transgéniques.

Posted in : Plants & Animals - doi:10.1126/science.abi6862

Yao-Hua Law is a science journalist in Kuala Lumpur. Twitter

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Science News article on our recent work - Antonios Mazaris’ Research Group

Source : https://www.sciencemag.org/news/2021/03/what-can-ants-bees-and-other-social-insects-teach-us-about-aging

Voir également : Podcast : Social insects as models for aging, and crew conflict on long space missions- By Meagan Cantwell, Yao-Hua Law, et al.Mar. 25, 2021

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Traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 12/04/2021

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