Queen brood care behavior is plastic and socially regulated in an annually eusocial insect
Cette étude démontre que les reines de bourdons conservent une plasticité comportementale dans le soin aux larves tout au long du développement de la colonie, montrant spécifiquement qu'elles peuvent réguler socialement les comportements d'incubation et d'alimentation en réponse à la perte d'ouvrières, l'incubation présentant une plus grande flexibilité que l'alimentation.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Dans le monde des insectes, la façon dont une mère prend soin de ses petits change souvent à mesure que sa famille s'agrandit. Pour de nombreuses espèces, il existe un tournant décisif : une mère commence par tout faire elle-même, mais une fois que ses enfants grandissent et peuvent aider, elle se met en retrait pour se concentrer sur la production de nouveaux bébés. Ce changement est un élément fondamental du fonctionnement des colonies d'insectes sociaux, comme celles des abeilles et des fourmis. Les scientifiques appellent cela la « plasticité comportementale », ce qui est simplement la capacité d'un animal à changer ses actions lorsque son environnement change. Dans les groupes sociaux, cela signifie ajuster son comportement en fonction de qui est présent. Bien que nous sachions que les mères insectes peuvent changer de rôle lorsque leurs aides arrivent pour la première fois, il restait un mystère de savoir si ce changement est permanent. Une fois que la reine des abeilles arrête de changer les couches et commence à pondre des œufs, perd-elle la capacité de revenir aux soins de ses petits si les aides disparaissent ? Ou son nouveau rôle est-il si figé qu'elle ne peut plus s'adapter si le monde social autour d'elle s'effondre ?
Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Riverside a décidé de le découvrir en observant des reines de bourdons dans un cadre contrôlé. Ils se sont concentrés sur le bourdon commun de l'Est, une espèce qui commence sa vie seule. Une nouvelle reine construit un nid, pond des œufs et prend soin de la première portée de larves toute seule. Elle les nourrit et les garde au chaud. Finalement, ses premières filles éclosent et deviennent des ouvrières. Ces ouvrières prennent le relais pour le travail lourd de l'alimentation et du réchauffement de la progéniture, permettant à la reine de se consacrer presque entièrement à la ponte des œufs. Les chercheurs voulaient tester si cette transition était un chemin à sens unique. Ils se demandaient si une reine, même dans une colonie large et mature avec des dizages d'ouvrières, pourrait soudainement se souvenir comment prendre soin de ses petits si toutes les ouvrières étaient retirées.
Pour répondre à cela, les scientifiques ont mis en place une expérience avec cinquante colonies de bourdons. Ils ont élevé ces colonies en laboratoire jusqu'à ce qu'elles atteignent trois stades de croissance différents : précoce, intermédiaire et tardif. Les colonies précoces comptaient environ cinq ouvrières, les intermédiaires environ quinze, et les tardives environ cinquante. À chaque stade, ils ont divisé les colonies en deux groupes. Dans un groupe, ils ont laissé les ouvrières seules. Dans l'autre, ils ont soigneusement retiré chaque ouvrière du nid, laissant la reine complètement seule avec sa progéniture. Ils ont ensuite filmé les reines pendant deux jours, observant attentivement leur comportement avant et après le départ des ouvrières. Les chercheurs cherchaient deux actions spécifiques : l'incubation, qui est le moment où la reine s'assoit sur les œufs ou les larves pour les garder au chaud, et l'alimentation, où elle régurgite de la nourriture directement dans la bouche des jeunes.
Les résultats ont montré que les reines étaient bien plus flexibles que ne l'espéraient les chercheurs. Lorsque les ouvrières ont été retirées, les reines ont comblé la lacune au cours de la journée suivante. Dans chaque colonie, qu'elle soit jeune ou vieille, les reines ont augmenté le temps passé à incuber la progéniture. Elles se sont assises sur les jeunes insectes plus souvent et pendant des périodes plus longues pour s'assurer qu'ils restent au chaud. Cela s'est produit même dans les colonies les plus anciennes, où les reines pondaient des œufs depuis des semaines et n'avaient jamais eu besoin de prodiguer beaucoup de soins. L'étude a révélé que les reines ne faisaient pas que rester là sans rien faire ; elles ajustaient activement leur comportement pour correspondre à la nouvelle réalité solitaire de leurs nids. Cependant, il y avait une limite à cette flexibilité. Bien que les reines soient devenues bien meilleures pour garder la progéniture au chaud, elles n'ont pas augmenté de manière significative la fréquence de l'alimentation des larves. L'alimentation est restée un événement rare, se produisant aussi peu fréquemment qu'en présence des ouvrières. Cela suggère que la capacité de maintenir le nid au chaud est une compétence que les reines peuvent activer ou désactiver, tandis que l'acte de nourrir est un comportement différent, plus rigide.
Les chercheurs ont également examiné ce qui se passait pour la capacité de la reine à pondre des œufs lorsque les ouvrières disparaissaient. Dans les colonies les plus anciennes, les reines ont pondu nettement moins d'œufs après le retrait des ouvrières. Cela indique un arbitrage : lorsqu'une reine doit travailler dur pour maintenir la progéniture au chaud, elle a moins d'énergie ou de temps pour produire de nouveaux œufs. Il semble que le corps de la reine cherche constamment un équilibre entre le coût du soin apporté aux petits et le coût de la production de nouveaux œufs. L'étude a également révélé que les reines ne prennent pas soin de n'importe quel jeune de manière machinale ; elles sont sélectives. Les reines passaient la majeure partie de leur temps à réchauffer les larves et les nymphes les plus âgées, tandis qu'elles nourrissaient presque exclusivement les plus jeunes larves. Cela suggère que même lorsqu'une reine fait tout le travail elle-même, elle prend des décisions stratégiques sur les jeunes qui ont le plus besoin de son attention.
La découverte la plus surprenante fut peut-être que cette capacité à changer de rôle ne disparaît jamais. Les chercheurs ont même observé des colonies pleinement matures avec des centaines d'ouvrières, où l'on attend de la reine qu'elle ne fasse rien d'autre que pondre des œufs. Même dans ces nids massifs, lorsque les ouvrières étaient retirées, les reines ont été observées en train d'incuber à nouveau la progéniture. Cela prouve que la transition d'un rôle de soignante à celui de spécialiste de la reproduction n'est pas une perte de capacité permanente. La reine conserve la capacité de prendre soin de ses petits, même si elle l'utilise rarement. Cette flexibilité pourrait être un outil de survie crucial. Dans la nature, si une colonie perd ses ouvrières à cause d'un prédateur ou d'une tempête, la reine doit être capable d'intervenir pour sauver la progéniture restante, sinon toute la colonie mourra.
L'étude remet en question l'idée ancienne selon laquelle, une fois qu'une reine d'insecte se spécialise dans la reproduction, elle perd ses instincts maternels. Au contraire, elle montre que ces instincts sont toujours là, attendant d'être réactivés si l'environnement social l'exige. Les reines n'ont pas eu besoin de réapprendre à prendre soin des jeunes ; elles devaient simplement se souvenir de comment le faire. Cette découverte change notre compréhension de l'évolution des insectes sociaux. Elle suggère que la capacité de s'adapter aux changements des conditions sociales est un trait puissant qui est préservé, même à mesure que la colonie grandit et que le rôle de la reine devient plus spécialisé. La reine n'est pas seulement une machine à pondre des œufs ; c'est une mère résiliente capable de changer de vitesse instantanément pour assurer la survie de sa famille, peu importe le nombre d'aides dont elle dispose ou l'âge de la colonie.
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