Dans une intrigue de palais digne de George R R Martin, une nouvelle étude a montré que certains travailleurs des abeilles sont des tueurs de reines qui se lèveront et tueront leur reine si elle produit le mauvais type de progéniture mâle. Le trône peut alors être saisi par l’une de ses filles, qui produira le bon type d’héritiers mâles – assurant ainsi la survie de la lignée.
Pourquoi les abeilles favoriseraient-elles certaines reines plutôt que d’autres en fonction de leurs fils ? Pour le comprendre, il faut connaître un peu la différence entre les abeilles mâles et femelles. Les fils de reines d’abeilles, de fourmis et de guêpes (insectes collectivement connus sous le nom d’hyménoptères) sont de deux sortes.
La différence tient à leur génétique. Les humains sont des organismes « diploïdes », ce qui signifie qu’ils possèdent deux copies (allèles) de chaque gène, une de chaque parent. Les abeilles, cependant, fonctionnent un peu différemment.
Les abeilles femelles, comme nous, sont diploïdes, provenant d’œufs fécondés avec deux jeux d’allèles. Une reine doit s’accoupler pour produire des femelles, car le père apporte la moitié du génome de la fille.
Mais les abeilles mâles, appelées bourdons, sont normalement « haploïdes », produites à partir d’œufs non fécondés de la reine et portant un seul jeu d’allèles. La reine peut les produire sans jamais s’accoupler.
La reine ne s’accouple qu’une fois, mais stocke le sperme pour le reste de sa vie. Après l’accouplement, elle peut choisir de féconder ou non un œuf donné, et peut ainsi contrôler le nombre de descendants mâles et femelles qu’elle a.
Occasionnellement, cependant, un type de mâle plus rare et plus sinistre apparaît, sur lequel la reine n’a aucun contrôle. Ces mâles sont diploïdes, et généralement stériles. Ils se forment lorsque le corps d’une abeille diploïde (et donc légitimement femelle) est trompé et devient mâle. Ils sonnent le désastre pour la survie d’une colonie car ils consomment des ressources, ne peuvent pas contribuer à la reproduction et, comme tous les mâles hyménoptères, refusent de travailler.
Lorsqu’il décide de devenir mâle ou femelle, l’organisme d’une abeille en développement ne regarde qu’un seul gène appelé « détermination complémentaire du sexe » (DSC). Si ce gène possède deux allèles différents parce qu’il provient d’un ovule fécondé, l’abeille devient femelle. Mais s’il n’a qu’un seul allèle parce qu’il provient d’un œuf non fécondé, l’abeille devient mâle.
Normalement, ce système de détermination du sexe fonctionne bien. Mais si, par hasard, la reine s’est accouplée avec un mâle porteur d’un allèle CSD identique au sien, alors la moitié de sa progéniture diploïde n’aura qu’un seul type d’allèle CSD et deviendra mâle au lieu de femelle, ce qui réduira effectivement de moitié l’effectif de la nouvelle génération.
Les ouvrières existantes ne sont, on le comprend, pas du tout d’accord avec cela.
Les reines ayant une descendance mâle stérile se font assassiner
Les chercheurs de la nouvelle étude se sont penchés sur l’espèce Scaptotrigona depilis, un membre des abeilles sans dard (Meliponini) originaire du Brésil. Ils ont identifié des colonies avec des mâles diploïdes stériles en développement, ainsi que des colonies normales pour les comparer.
Ils ont introduit une nouvelle reine normale et saine dans chaque nid et ont suivi son activité. Les reines des colonies contenant des mâles stériles sont mystérieusement mortes environ 10 jours après l’émergence de ces mâles.
Les reines introduites dans les deux types de colonies n’étaient autrement pas différentes les unes des autres. Cela signifie que nous pouvons exclure les facteurs génétiques qui auraient pu les rendre plus susceptibles de mourir, ou qui auraient pu leur donner une odeur intrinsèquement différente de celle des ouvrières.
Elles n’étaient les mères d’aucune progéniture, ni dans les colonies expérimentales ni dans les colonies témoins, et il n’y a donc aucune raison de penser que les ouvrières des colonies témoins étaient plus susceptibles de favoriser leur nouvelle reine que les ouvrières des colonies expérimentales.
Les mâles stériles sont à la fois paresseux et malodorants
Alors, pourquoi les colonies expérimentales se sont-elles soulevées et ont-elles tué leurs nouvelles reines ? L’explication la plus simple est que c’est la présence de mâles diploïdes stériles, plutôt que quelque chose concernant la reine elle-même, qui pousse les ouvrières à l’assassiner.
Dans une colonie fonctionnant normalement (qui n’a pas été manipulée pour une expérience), cette réponse serait extrêmement avantageuse. Si la reine produit des mâles affamés, paresseux et stériles, alors la tuer permet à l’une de ses filles de devenir une nouvelle reine, produisant des héritiers mâles véritablement reproducteurs. Les ouvrières peuvent alors aider la nouvelle reine à perpétuer leur héritage génétique collectif.
Comment les ouvrières détectent-elles les mâles stériles ? Les chercheurs ont montré que, pour les ouvrières, les mâles haploïdes normaux et les mâles diploïdes stériles ont une odeur différente. Les deux odeurs distinctes se développent peu de temps après l’émergence des mâles. Combien de temps après, d’après vous ? Environ 10 jours – précisément le moment où les reines de l’expérience ont commencé à mourir « mystérieusement ». Le pistolet fumant.
Pourquoi ces mâles ne sont-ils pas déracinés plus tôt ? Chez les abeilles domestiques (Apis mellifera), ils le sont. Les abeilles ouvrières s’occupent des œufs et des larves et peuvent facilement « sentir » un mâle diploïde et le tuer. Mais chez les abeilles sans dard, les œufs sont enfermés dans des cellules au début de leur développement, et les ouvrières n’ont aucun contact avec eux jusqu’à ce qu’ils émergent en tant que mâles profanes bons à rien.
Les fourmis et les guêpes sont aussi des tueuses de reines
Ce type de comportement n’est pas unique ; le massacre des reines est connu chez de nombreuses espèces d’Hyménoptères. Un exemple est celui des colonies de fourmis de feu (Solenopsis invicta), dont les ouvrières forment des gangs. Chaque gang possède son propre « signe de gang », une odeur produite par la combinaison des allèles d’un gène particulier, qui permet aux fourmis d’identifier les membres de leur gang. Les ouvrières d’un gang tueront les reines montrant le mauvais signe de gang.
Chez les guêpes de la guêpe jaune, qui ont un cycle de vie annuel, les ouvrières tuent couramment leur reine à la fin de l’année, car elle vieillit et son pouvoir diminue. Dans la force de l’âge, elle produit des signaux chimiques qui suppriment la capacité des ouvrières à se reproduire (même les ouvrières peuvent produire des mâles en pondant des œufs non fécondés).
Les ouvrières s’en accommodent, tant que la reine continue à produire en masse leurs frères et sœurs. Mais dès que sa capacité à faire des bébés commence à décliner, les sommes ne s’additionnent pas. Elles sont génétiquement plus performantes lorsqu’elles terminent la saison en beauté et pondent un grand nombre de leurs propres mâles – et pour cela, elles doivent être libérées de leur mère. On ne peut qu’espérer qu’elles le fassent rapidement.
Oddly, les ouvrières ne tuent que les reines fidèles qui ne s’accouplent qu’avec un seul mâle. Chez les espèces dont les reines sont plus libertines, les ouvrières sont moins assoiffées de sang car elles sont généralement des demi-frères et non des frères et sœurs à part entière. Ici, les ouvrières ne partagent pas suffisamment de gènes pour favoriser le fait de donner un coup de pouce aux enfants des uns et des autres plutôt qu’à la progéniture de la reine – aussi décrépite soit-elle.
Mais dans ces deux cas, la reine est tuée à cause de sa génétique, plutôt que de ses choix de vie. De manière unique, les ouvrières des abeilles sans dard exercent au contraire une vengeance macabre sur leur reine en raison de ses actes : son choix malheureux de compagnon.
Les auteurs de la nouvelle étude suggèrent également qu’il est peu probable que la reine soit capable de distinguer les bons des mauvais compagnons, c’est-à-dire de savoir si un prétendant potentiel partage ou non son allèle CSD. Il n’y a donc aucune raison de supposer que la reine sache qu’elle est marquée par la mort jusqu’au moment où elle est assassinée dans une embuscade du style « Red Wedding ».