Biodiversité des Abeilles domestiques Apis
mellifera dans la région de Jijel

Morphologie et anatomie d’une Abeille

L’Abeille domestique A. mellifera est un invertébré de la famille des Apidés, son corps comprend trois parties bien distinctes: une tête, un thorax et un abdomen. Elle n’a pas de squelette interne mais dispose d’une enveloppe externe (exosquelette) faite de chitine, de la cuticuline et de la mélanine ; pigment dont la couleur peut varier de jaune au noir, et enfin tout à l’extérieur une fine couche cireuse. Le corps est couvert de soies (poils) (Fig. 3A).

La tête

C’est une capsule ovoïde (Le conte, 2011) qui présente deux yeux de très grande taille, placés de chaque côté de la tête et trois ocelles (trois petits yeux) situés au centre de la tête. Les Matériel & méthodes 8 antennes qui permettent la communication et les pièces buccales (Gustin, 2008 ; Clément, 2010) (Fig. 3A).

Le thorax

C’est la partie la plus dure du corps (Riondet, 2013). Il assure la locomotion de l’Abeille car il porte trois paires de pattes et deux grandes ailes et deux petites (Clément, 2010), les ailes antérieures et postérieures s’accrochent grâce à des crochets (Pohl, 2008). Le thorax contient des muscles puissants et trois paires d’orifices respiratoires appelés stigmates (Le conte, 2011) (Fig. 3A). 2.2.3 L’abdomen C’est la partie la plus grosse, Il est composé de 7 anneaux mobiles qui peuvent s’allonger suivant le besoin (Frèrès & Guillaume, 2011). Il renferme les systèmes respiratoire, circulatoire, digestif et un certain nombre de glandes. Il se termine par l’appareil vulnérant, l’appareil reproducteur et le rectum (Winston, 1993). Les différents individus de la colonie n’effectuant pas les mêmes taches, ils n’ont donc pas la même morphologie (Fig. 3A). Le système circulatoire chez l’Abeille comme chez tous les insectes, l’hémolymphe remplit toute la cavité interne protégée par la cuticule. Cette cavité est appelée hémocèle. Il n’existe pas de réseau de veines et d’artères, les organes baignent dans l’hémolymphe qui fournit à l’organisme les éléments nécessaires. Il constitué uniquement d’un cœur dorsal et d’une aorte reliant la tête à l’abdomen (Winston, 1993). Quant au système respiratoire il est constitué de trachées s’ouvrant sur la surface du corps au niveau de stigmates. Les échanges gazeux oxygène/dioxyde de carbone se feront directement entre le milieu extérieur et les organes par simple diffusion (Ioiriche, 1979) (Fig. 3B). Le système digestif se compose de trois parties : l’intestin antérieur, l’intestin moyen et l’intestin postérieur (Adam, 2010). L’intestin antérieur comprend le pharynx, l’œsophage, le jabot, l’estomac proprement dit (Biri, 2010). D’origine épidermique, l’intestin antérieur est constitué d’un épithélium aplati, recouvert d’une cuticule chitineuse (Faucon, 1992). L’intestin moyen ou ventricule assure la digestion, et l’absorption ; l’intestin postérieur composé du duodénum et du rectum. Le rectum est également extensible pour pouvoir stocker les excréments. Le système excréteur n’est pas composé de reins, mais de tubes de Malpighi annexés au niveau du pylore (Winston, 1993) (Fig. 3B).  Le système nerveux est constitué de deux ensembles complémentaires : Le système nerveux central avec le cerveau et la chaîne nerveuse ventrale (les ganglions) et le système nerveux stomatogastrique (Le conte, 2011). Le système endocrinien, il comprend les hormones qui interviennent dans la régulation de la physiologie de l’Abeille à de multiples niveaux (hormone juvénile, hormone de mue, …). L’hormone juvénile intervient notamment dans l’évolution du système immunitaire chez l’Abeille (Amdam et al., 2005), aussi, il sécrétée pendant le stade larvaire et impliquée dans le maintien des caractères larvaires. L’hormone de mue ou l’ecdysone pour le contrôle de la mue et de la métamorphose (Pedigo, 2002). Quant au système glandulaire est complexe et varie en fonction de l’âge et du rôle de l’individu dans la ruche. Les principales glandes indépendantes sont : glande salivaire, glandes mandibulaires, glandes hypophrygiennes et glande de Nasanov (Spürgin, 2010) (Fig. 3B). Figure 3.Morphologie externe de l’Abeille femelle adulte (A) (Morphologie de l’abeille : abeilletpeWix.com). Anatomie interne de l’Abeille femelle adulte (B) (Les animaux ont-ils un cœur, un cerveau ? Sciences Heembeek). 2.3 Organisation sociale de la colonie d’Abeille Les Abeilles domestiques sont des insectes eu-sociaux, c’est-à-direqu’un individu seul ne peut pas survivre sans la colonie entière. Les sociétés d’Abeilles sont des entités biologiques dynamiques. Au cours du temps, la taille et la structure de la société changent. Ces changements sont associés aux développements de la colonie, à la saison, à la disponibilité de la nourriture et aux conditions climatiques (Breed Matériel & méthodes 10 et al., 1990 ; Le Conte, 2011). En effet, trois castes structurent la société des Abeilles : la reine, les ouvrières et les faux bourdons (mâles) (Clément, 2009) (Fig. 4). Une colonie d’Abeille compte environ 50.000 à 60.000 individus, parfois plus (Paterson, 2008), dont une seule reine, 100 à 6 000 mâles (présents uniquement d’avril à septembre) (Martin et al., 2001), le reste étant constitué par les ouvrières. Figure 4.Les trois castes d’une colonie d’Abeille (Photo personnelle). 

La reine

Seul individu fertile dans la ruche est unique (Marchenay & Bérard, 2007), elle résulte d’un œuf fertilisé (Caron, 1999). Elle se reconnaît à son thorax plus volumineux que celui des ouvrières et surtout son abdomen plus développé. Elle mesure en moyenne 16 mm de long et son thorax atteint 4,5 mm de diamètre (Biri, 2010). Elle est nourrie à l’état larvaire exclusivement avec de la gelée royale (Clément, 2000; Le Conte et al., 2001). Sa durée de développement est de 16 jours (Laidlaw & Page, 1997) et peut vivre jusqu’à 4 à 5 ans (Fluri, 1994). Seule la reine assure la ponte des œufs pour assurer la pérennité de la colonie (1500 à 2000 œufs par jour) (Le Conte, 2002). Elle régule aussi les activités de la colonie par la sécrétion de phéromones.

Les ouvrières 

Femelles stériles non reproductives (Seeley, 1983), résultent d’œufs fertilisés (Caron, 1999) et les plus représentées dans la colonie. Ce sont les plus petites Abeilles de la ruche, une ouvrière mesure en moyenne 10 à 12 mm de long pour 4 mm de diamètre de thorax (Biri, 2010; Ravazzi, 2007). Elles sont caractérisées par une langue développée qui leur permet la Matériel & méthodes 11 récolte du nectar, des pattes dotées de brosses et d’une corbeille pour la récolte du pollen. Leurs durée de développement est de 21 jours (Laidlaw & Page, 1997). Elles assurent toutes les tâches nécessaires au fonctionnement de la colonie : entretient, nettoyage, thermorégulation et défense de la ruche, elles nourrissent et élèvent les larves, produisent de la cire, le miel et la gelée royale et élaborent des rayons, elles récoltent aussi de la propolis. Sa durée de vie est très variable selon la période de l’année, et forte différente selon que c’est l’hiver ou l’été (Frèrés & Guillaume, 2011), environ 15 à 70 jours pour les Abeilles d’été et de 170 à 243 jours pour celles d’hiver.

Les faux bourdons

Des Abeilles mâles issues d’œufs non fécondés, pondus par la reine ou par les ouvrières (Caron, 1999 ; Gempe et al., 2009). Ils sont de plus grande taille que les femelles, se caractérisent par un corps massif (diamètre de thorax est de 5,5 mm) et peuvent atteindre12 à 14 mm de long (Biri, 2010).Ils possèdent aussi des yeux composés de surface plus importante mais pas de dard, et sont donc sans défense. Ils ne participent pas à la récolte du nectar ou du pollen, ayant une langue trop courte pour butiner les fleurs. Leurs durée de développement est de 24 jours (Laidlaw & Page, 1997). Ont une durée de vie assez courte, plus ou moins 3 mois. Leurs rôles se limitent strictement à la fécondation des jeunes reines (reines vierges), lors du vol nuptial puis ils meurent (Straub, 2007). En outre, ils peuvent aussi aider à réchauffer le couvain ou à répartir le nectar (Frèrés & Guillaume, 2011). Quant la nourriture manque dans une ruche les ouvrières les sacrifient car ils sont de gros mangeurs ; ils n’apportent aucune nourriture et ne participent pas à la vie de la ruche.

Détermination des castes

La détermination du sexe mâle ou femelle est liée à la fécondation de l’œuf pondu. Le cycle développemental d’A. mellifera est particulier ״cycle haplo-diploïde״, la reine diploïde est capable de donner deux types différents, les individus diploïdes (des ouvrières ou des reines), possédant 32 chromosomes après fertilisation de l’œuf, ou mâles haploïdes contenant 16 chromosomes, résultant d’un œuf non fertilisé (Fig. 5). L’alimentation et l’hormone juvénile sont des facteurs clés qui orientent le déterminisme des castes à partir d’une même larve (Bruneau, 2006).La qualité et la quantité de nourritures données aux larves semblent être les facteurs déterminants (Le conte, 2011).Les larves de reines sont nourries exclusivement de gelée royale pendant toute leur vie larvaire. Les larves Matériel & méthodes 12 d’ouvrières et les larves de mâles reçoivent une nourriture qui contient plus de miel et de pollen, moins de gelée royale, au fur et à mesure qu’elles grandissent (Le conte, 2011). Figure 5. Différenciation des œufs pondus par la reine (Photo personnelle). 2.5 Cycle de vie de l’Abeille domestique Les Abeilles sont des insectes holométaboles, c’est-à-dire à métamorphose complète. En effet, elles sont complètement différentes à l’état larvaire et à l’état adulte. Au cours de son développement, l’Abeille passe par une série de phases : l’œuf, la larve et la nymphe (Biri, 2010) (Fig. 6). Figure 6.Stades de développement de l’Abeille: de l’œuf à l’adulte (Vie de l’abeille : Apis Bruoc Sella).Après l’accouplement, qui se produit au cours du vol nuptial, la reine fécondée retourne dans la ruche, s’installe au centre d’un rayon et commence à déposer un œuf dans chaque alvéole en suivant un mouvement circulaire du centre vers la périphérie.

Le stade œuf

Facile à reconnaître du fait de sa couleur blanche, sa forme ovale et légèrement incurvée, sans pattes ni yeux. Il est déposé verticalement dans l’alvéole lorsqu’il est pondu. Au bout de 3 jours suivant la ponte, l’œuf s’incline peu à peu au fond, dissout sa membrane et se transforme en larve. Pendant ces trois premiers jours, les larves sont nourries avec de la bouillie ou gelée royale par les ouvrières nourrices (Jean-Prost & Le conte, 2005). Un œuf mesure entre 1,3 et 1,8 mm de long, environ 0,5 mm de large et pèse entre 0,12 et 0,22 mg. Les temps de développement, la taille et le poids sont en fonction de la race, de la lignée et même des conditions climatiques. 

Le stade larvaire 

A la forme d’un petit ver, ne comporte qu’un tube digestif et ainsi, son rôle se limite à se nourrir. La larve passe presque tout son temps à manger la nourriture déposée dans l’alvéole par les Abeilles nourrices. Elle est même capable de se retourner si la nourriture n’est pas directement à côté de sa bouche. Au fur et à mesure que la larve grandit, elle mue à 5 reprises. Elle gagne énormément de poids. Par exemple, une ouvrière gagnera 900 fois son poids initial tandis que la reine gagnera 1700 fois son poids, Le faux-bourdon gagne jusqu’à 2300 fois son poids. Au 9ème jour, l’alvéole est operculée par un petit bouchon de cire. Les derniers jours du stade larvaire sont consacrés à la construction d’un cocon. La durée du stade larvaire varie selon la caste: reine, ouvrière ou faux-bourdon. 

Le stade nymphal et imago

A ces deux derniers stades ; la tête, les yeux, les antennes, les pièces buccales, le thorax, lespattes et l’abdomen possèdent les caractéristiques de l’adulte. Les mandibules se forment, permettant à l’imago de percer l’opercule de cire. Une fois adulte, il sort de l’alvéole et bat des ailes. La cuticule formée à l’extérieur sèche progressivement durant 12 à 24 heures, et l’Abeille commence son travail. Il pèse alors entre 80 et 292 mg en fonction de sa caste, la reine étant la plus lourde. Matériel & méthodes 14 On observe toutefois quelques variations de ce cycle de développement en fonction de la caste. Ces variations se fait sur la durée de chaque étape (Prost, 2005 ; Von Frisch, 2011) (Fig.7).