Metabarcoding reveals global variation in pollen collecting behavior of the invasive bee Megachile sculpturalis (Hymenoptera: Megachilidae)

Dans les recoins tranquilles des forêts et les centres animés des villes, un échange silencieux a lieu chaque printemps et chaque été. Les abeilles visitent les fleurs, récoltant du pollen pour nourrir leurs jeunes, tout en transportant par inadvertance le matériel génétique d'une plante à une autre. Cette relation est le moteur d'une grande partie de la production alimentaire mondiale et de la biodiversité sauvage. Cependant, lorsqu'une espèce s'installe dans une nouvelle terre où elle n'a pas sa place, cet équilibre délicat peut être perturbé. Les espèces invasives sont des organismes qui s'établissent dans des environnements étrangers, supplantant souvent la vie indigène et modifiant le fonctionnement des écosystèmes. Pour les abeilles, leur succès dans un nouveau foyer dépend fortement de ce qu'elles peuvent manger. Certains envahisseurs sont exigeants, s'en tenant uniquement aux fleurs spécifiques qu'ils connaissaient dans leur patrie. D'autres sont des opportunistes, prêts à manger presque tout ce qu'ils trouvent. Comprendre quelle stratégie une abeille invasive utilise est crucial, car cela nous indique si l'insecte va lutter pour survivre ou s'il va prospérer et se propager, remodelant potentiellement le paysage local.

Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de découvrir les habitudes alimentaires d'un intrus spécifique : l'abeille résine géante, un insecte solitaire originaire d'Asie de l'Est qui est apparu récemment en Europe et en Amérique du Nord. Pour ce faire, ils ont eu recours à une technique moderne appelée métabarcodage de l'ADN. Au lieu d'essayer d'identifier les grains de pollen sous un microscope — une tâche difficile lorsque les grains sont mélangés et se ressemblent — les scientifiques ont extrait le matériel génétique du pollen collecté par les abeilles. En lisant les séquences d'ADN uniques, ils pouvaient identifier exactement quelles espèces végétales les abeilles avaient visitées. Ils ont recueilli plus de 250 échantillons d'abeilles et de leurs nids dans neuf pays européens, quatre États américains, ainsi qu'un petit nombre provenant de la région d'origine de l'abeille en Chine. Ce relevé mondial a permis de voir non seulement ce que les abeilles mangeaient, mais aussi comment leurs habitudes alimentaires changeaient selon l'endroit où elles vivaient.

Les résultats ont révélé l'histoire de deux régimes alimentaires très différents. Dans son aire de répartition naturelle en Asie de l'Est, l'insecte se comportait comme un généraliste, visitant une grande variété de plantes issues de nombreuses familles différentes. Cette flexibilité est typique des envahisseurs prospères, permettant de s'adapter à de nouveaux environnements. Cependant, le tableau change radicalement en Europe. Là, l'abeille résine géante a montré une préférence marquée pour un seul type d'arbre : le arbre de la pagode du Japon. Dans les échantillons européens, ce seul type d'arbre dominait le régime alimentaire, apparaissant dans la vaste majorité du pollen collecté. Dans certains lieux, presque chaque échantillon ne contenait rien d'autre que le pollen de cet arbre. Les chercheurs ont découvert que cet arbre est largement planté dans les villes européennes, les parcs et même le long des routes comme élément ornemental. Il fleurit tard dans la saison, offrant une source de nourriture fiable lorsque les autres fleurs se sont estompées. Les données suggèrent que la plantation massive de cet arbre non indigène peut avoir involontairement aidé l'abeille invasive à établir un ancrage en Europe, créant une situation où l'abeille et l'arbre soutiennent mutuellement leur présence dans une nouvelle terre.

En revanche, les abeilles en Amérique du Nord ont montré un profil différent. Bien qu'elles aient également visité une variété de plantes, elles ne dépendaient pas de l'arbre de la pagode du Japon, qui n'a pas été détecté dans leurs échantillons de pollen. Au lieu de cela, les abeilles d'Amérique du Nord se sont nourries d'un mélange de plantes indigènes et non indigènes, y compris certaines qui sont elles-mêmes considérées comme des mauvaises herbes invasives. L'étude a identifié des interactions spécifiques où l'abeille a visité des plantes comme la salicaire en États-Unis, et le kudzu (Pueraria montana) tant aux États-Unis qu'en Suisse méridionale. Ce sont des plantes qui se propagent de manière agressive et peuvent nuire aux écosystèmes locaux. Les chercheurs ont noté que lorsqu'un pollinateur invasif visite une plante invasive, cela peut créer une boucle de rétroaction qui aide les deux espèces à se propager plus rapidement, un phénomène connu sous le nom de "fusion invasive" (invasional meltdown). Bien que l'étude n'ait pas prouvé que l'abeille est la seule cause de la propagation de ces plantes, les preuves suggèrent fortement que l'abeille facilite leur succès en transportant leur pollen efficacement.

Les chercheurs ont également examiné la cohérence des régimes alimentaires des abeilles au sein de leurs propres nids. En Europe, la cohérence était extrême. Les abeilles vivant dans une même ville, ou même un même quartier, rapportaient presque exclusivement le même type de pollen de l'arbre de la pagode du Japon. Cela était vrai même lorsque les abeilles nichaient dans des contextes différents, tels que des jardins privés ou des parcs publics, et même lorsque d'autres arbres étaient disponibles à proximité. Aux États-Unis, le régime alimentaire était plus varié d'un nid à l'autre, reflétant les différentes plantes disponibles dans ces lieux spécifiques. L'étude a également souligné que les abeilles en Europe se nourrissaient d'une proportion élevée de plantes originaires d'Asie de l'Est, la même région que celle de l'abeille. Cela soutient l'idée que l'abeille s'en tient aux plantes qu'elle « connaît », même lorsque ces plantes sont non indigènes en Europe.

Enfin, l'article dépeint un tableau complexe de l'invasion. L'abeille résine géante n'est pas une simple spécialiste qui ne mange qu'une seule chose, ni une mangeuse totalement aléatoire. C'est un chercheur de nourriture opportuniste qui adapte son comportement aux ressources disponibles. En Europe, elle a trouvé une source de nourriture massive et fiable sous la forme d'un arbre ornemental largement planté, ce qui a probablement aidé sa propagation rapide. En Amérique du Nord, elle utilise une gamme plus large de ressources, y compris d'autres plantes invasives. Les conclusions suggèrent que les décisions humaines concernant les arbres que nous plantons dans nos villes ont des conséquences réelles sur la faune. En plantant de grands nombres d'espèces ornementales non indigènes, nous pouvons créer des conditions idéales pour l'épanouissement d'insectes invasifs. Les chercheurs concluent que la gestion des espaces verts urbains avec un accent sur la diversité des plantes indigènes, plutôt que sur les plantations massives d'exotiques, pourrait aider à prévenir la propagation des pollinisateurs invasifs et à protéger les abeilles et les plantes indigènes qui y sont déjà présentes. Ce travail offre le premier regard mondial sur ce que cette abeille invasive mange réellement, transformant une inquiétude vague concernant un intrus en une compréhension claire de sa relation avec les plantes qui l'entourent.