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Insecticides : ils modifient l'expression des gènes des abeilles

Le déclin des abeilles s’accélère depuis une quinzaine d’années. Le rôle des insecticides dans leur décimation est souvent sujet à débat, mais de plus en plus d’études mettent en évidence leur influence. À l’heure où la Commission européenne confirme l’interdiction de trois pesticides, une nouvelle étude insiste sur le lien direct entre ces produits phytosanitaires et la modification du profil génétique des insectes butineurs.

En France, 70 % des 6.000 espèces de plantes recensées (sauvages et cultivées) sont pollinisées par des insectes. © ComputerHotline, Flickr, cc by 2.0 En France, 70 % des 6.000 espèces de plantes recensées (sauvages et cultivées) sont pollinisées par des insectes. © ComputerHotline, Flickr, cc by 2.0

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Le 24 mai 2013, la Commission européenne confirmait sa décision d’interdire temporairement l’utilisation de trois pesticides néonicotinoïdes pour quatre grandes cultures : le maïs, le coton, le colza et le tournesol. La mortalité des abeilles domestiques a augmenté de 30 % en une quinzaine d’années. L’insecte est en proie à différents fléaux tels que les maladies, les parasites et les pesticides, et les scientifiques ont du mal à isoler l’influence de chaque fléau. Néanmoins, de plus en plus d’études mettent en avant l’influence des néonicotinoïdes sur le déclin des insectes pollinisateurs, et en particulier celui des abeilles domestiques (Apis mellifera).

Dans une étude parue en accès libre dans la revue Plos One, une équipe de recherche de l’université de Nottingham (Royaume-Uni) vient appuyer le bien-fondé de la décision européenne. L’étude montre que certains gènes des abeilles domestiques s'expriment différemment en présence d’imidaclopride, l’un des insecticides bannis. L’équipe dirigée par le chercheur Reinhard Stöger est la première à prouver qu’il existe un lien direct entre ce pesticide et la modification de l'expression des gènes.

L'équipe de Nottingham a contaminé des larves d'une ruche à l’imidaclopride. Ils ont ensuite comparé l'expression de leurs gènes et leur profil lipidique à d'autres larves, d'une ruche saine, située à 150 m d'eux.
L'équipe de Nottingham a contaminé des larves d'une ruche à l’imidaclopride. Ils ont ensuite comparé l'expression de leurs gènes (RNA expression analysis, analyse de l'expression d'ARN) et leur profil lipidique (Lipid profiling) à d'autres larves, d'une ruche saine, située à 150 m d'eux. © Kamila Derecka et al.Plos One

Les larves d’abeilles exposées à l’insecticide ont besoin d’intensifier l’activité de leurs gènes impliqués dans la dégradation des toxines pour se développer. Par ailleurs, les gènes qui interviennent dans la régulation de l’énergie, essentielle au bon fonctionnement de la cellule, sont endommagés. Ces modifications génétiques réduisent souvent la durée de vie des insectes, et atténuent considérablement les chances de survie des larves.

Développement des larves modifié par l’imidaclopride

Sur une période de 15 jours, les chercheurs ont contaminé des larves directement dans les ruches, en leur injectant du sirop concentré à faible dose (2 µg/L) d’imidaclopride. Ils ont ensuite mesuré les niveaux de transcription, c'est-à-dire le nombre de molécules d’ARN transcrites depuis l’ADN. Plus le nombre de molécules d’ARN transcrites est grand, plus le gène s’exprime. Les chercheurs ont donc pu comparer les niveaux de transcription des larves contaminées à ceux des larves saines d'une ruche située à seulement 150 m. Ils ont aussi établi des profils lipidiques par chromatographie en phase liquide couplée à de la spectrométrie de masse.

« Bien que les larves puissent encore grandir et se développer en présence de l'imidaclopride, la stabilité du processus de développement semble être compromise, explique Reinhard Stöger. Si les abeilles sont soumises à des contraintes supplémentaires telles que les ravageurs, les maladies et le mauvais temps, le taux d'échec du développement augmente sérieusement. »

Si l’imidaclopride n’est peut-être pas directement mortel, il est clairement un facteur aggravant dans le déclin des abeilles domestiques, et probablement des insectes butineurs en général. Ces butineurs contribuent à la pollinisation de 80 % des espèces de plantes à fleurs. De plus, par leur travail, elles apportent une participation annuelle de 22 milliards d'euros à l'agriculture européenne. Ces insectes sont donc vitaux pour la préservation de nos écosystèmes


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