C'est le printemps, ça repart!: Caractéristiques de la reproduction de l'abeille Apis mellifera

Une colonie d’abeille est une unité à part entière. Une des caractéristiques de la biologie de cette colonie est la reproduction assurée par une seule femelle appelée la reine. Il n’y a qu’une seule reine par colonie et les ouvrières la composant sont toutes sœurs ou demi-sœurs.

Les ouvrières sont des femelles qui dans une colonie équilibrée accomplissent les autres fonctions nécessaires au développement et à la survie de la colonie. Enfin, les mâles n’ont qu’un rôle connu : féconder les reines.

1.   Caractéristiques chromosomiques de la reproduction de l’abeille 

Les individus du genre Apis sont caractérisés par une diploïdie des femelles et une haploïdie des mâles.

Les femelles possèdent 2 X 16 chromosomes.

Les mâles possèdent une seule paire des 16 chromosomes.

Il n’y a pas d’hétérochromosomes (chromosome sexuel) chez l’abeille, mais des allèles sexuels.

La fécondation de l’œuf est à l’origine de femelles, soit des ouvrières soit des reines.

Les mâles sont issus d’un processus de parthénogenèse, l’œuf pondu par la reine dans les cellules de mâle n’ayant pas été fécondé. Il peut y avoir des mâles diploïdes lorsque la fécondation entraine la formation d’un œuf homozygote, mais ce mâle sera reconnu et éliminé par les ouvrières nourrices.

2. La reine

La femelle reproductrice de la colonie est appelée la reine, à tord car elle n’a de fonction que de mère des abeilles de la colonie. Elle n’a pas d’autres rôles.

Sa morphologie est adaptée à la reproduction avec :

-   - Un abdomen très développé notamment en période de reproduction,

-   - Deux ovaires hypertrophiés occupant une grande partie du volume de l’abdomen, reliés à la chambre vaginale par un oviducte,

-   - Une spermathèque, caractéristique fondamentale de la reine, qui va recueillir le sperme des différents mâles qui vont s’accoupler avec elle lors du seul vol de fécondation appelé vol nuptial.

La reine vierge se promène dans la ruche avec un abdomen gonflé au moment de son émergence. Puis, après quelques jours, son abdomen diminue de taille et la reine devient plus nerveuse et se prépare à l’accouplement. La reine va alors rentrer en rut.

La reine vierge peut s’accoupler du 6^ème au 30^ème jour après son émergence. Elle effectue des vols de repérages généralement par temps clair et chaud entre 12 heures et 17 heures.

A la suite de ces vols, elle effectue les vols d’accouplements dans les aires de rassemblements des mâles. La reine va s’accoupler avec 10 à 15 mâles. Le sperme va alors s’accumuler dans la spermathèque.

Elle peut ressortir si les vols d’accouplements ne sont pas suffisants, probablement « estimé » en fonction de la tension intra-abdominale consécutive à l’accumulation des spermes des mâles.

A la suite de ces vols nuptiaux et de ces 10 à 15 accouplements, la reine ne se reproduira plus.

NB. Si plusieurs cellules royales sont élevées en même temps, soit la première née tue ses sœurs reines, soit elle produit un son, appelé « chant des reines » pour les empêcher de sortir de leurs cellules royales.

1.    Les mâles ou faux bourdons

Les mâles sont adaptés à la fonction de reproduction et on ne leur connaît que cette fonction dans la colonie d’abeille.* 

Les œufs de mâles sont généralement produits au printemps et parfois à l’automne dans certaines régions. Les alvéoles de mâles sont plus grosses que celles des ouvrières et son généralement situées en bordure du couvain d’ouvrières.

L’appareil génital est très développé dans l’abdomen. Les testicules composés d’environ 200 tubes séminifères, vont produire les spermatozoïdes qui seront fabriqués avant l’émergence de l’imago. Du mucus est sécrété pour protéger les spermatozoïdes. Ils sont stockés dans les vésicules séminales qui communiquent avec les testicules par le canal déférent.

Les faux boudons possèdent un endophallus qui est l’organe reproducteur sur lequel débouche le canal éjaculateur. Cette partie se dévagine lors de l’accouplement et le sperme est propulsé avec un mucus protecteur.

L’accouplement induit la perte de l’endophallus et la mort du mâle.

La maturité sexuelle du mâle est atteinte entre 12 et 15 jours après l’émergence, mais il ne peut s’accoupler qu’à partir de l’âge de 30 ou 40 jours. La durée de vie moyenne est de 50 jours.

2.    L’accouplement 

Les mâles et la reine vierge d’une même colonie ne vont pas dans les mêmes aires de reproduction.

-   Lieux de rassemblement des mâles

Les mâles de divers ruchers se rassemblent généralement dans une zone déterminée pour former le « bal des faux bourdons ».

Ces sites, généralement identiques d’une année sur l’autre peuvent rassembler des centaines ou des milliers de mâles provenant de colonies distantes de 5 à 7 km.

-   La reine rejoint le bal des faux bourdons

Les reines vont s’envoler vers une de ces aires de rassemblement des mâles, généralement assez éloigné de leur colonie. Lorsqu’une reine arrive, les vols se modifient en véritable poursuite. Les mâles se forment en queue de comète en suivant la reine afin d’essayer de copuler. Les plus vigoureux parviendront à se reproduire … et mourront. On peut y voir un moyen de sélection naturelle.

-   L’accouplement

Les reines attirent les mâles par une stimulation chimique, la QMP, phéromone royale et physique, la chambre de l’aiguillon ouverte provoque l’éversion de l’endophallus.

La durée de l’accouplement n’est que de quelques secondes, puis les faux boudons tombent à terre et meurent. La séparation avec la reine provoque l’éclatement des organes génitaux et propulse la semence vers l’oviducte puis la spermathèque.

Un mâle produit 1,5 à 1,7 mm3 de sperme contenant entre 5 et 10 millions de spermatozoïdes. Au moment de l’accouplement, 90% de la semence est perdue par la reine, le mucus restant dans la chambre du dard.

Une reine qui a retenu 3,5 millions de spermatozoïdes va effectuer un autre vol d’accouplement.

Dans la spermathèque, les spermes des différents mâles ne se mélangent pas complètement.

L’accouplement peut aussi avoir un destin mortel pour la reine lorsque la séparation entre le mâle et la femelle n’a pas eu lieu. On trouve alors une reine et un mâle accouplé, gisants par terre.

3.    La ponte 

La reine est la mère de toutes les abeilles de la colonie. C’est la seule femelle reproductrice.

En période d’extension rapide du couvain, elle peut pondre jusqu’à 2000 œufs par jour. Le volume de ponte va dépendre de la saison, des récoltes en pollen et nectar de la colonie qui la stimulent. Par contre, lors de récoltes importantes, le manque de place, comme par exemple dans les miellées de lavande, provoque un blocage de ponte.

Elle peut pondre plusieurs années et la ponte est interrompue par différents facteurs comme le froid, la sécheresse, la disette.

La reine pond un œuf par cellule au centre du nid (ou d’un cadre) et du centre vers l’extérieur.

Elle est capable de reconnaître les cellules d’ouvrières et de faux bourdons, plus grosses à l’aide de sa première paire de pattes. Lorsqu’elle reconnaît une cellule d’ouvrière, le passage de l’œuf dans les voies génitales s’accompagne d’une libération d’une quantité infime de spermatozoïdes par un mouvement réflexe qui contracte une valve située sur le canal de la spermathèque. L’œuf est alors fécondé et donnera une ouvrière.

Si elle reconnaît une cellule de mâle, il n’y aura pas de fécondation.

Enfin, lorsque dans les conditions naturelles, les reines deviennent trop vieilles, la provision des spermatozoïdes s’épuise et la reine devient « bourdonneuse », ainsi appelée car elle ne pourra pondre que des œufs de mâles.

*Des études récentes leur attribueraient des rôles dans la thermogénèse des ruches ainsi que dans la répartition du nectar et l’élaboration du miel.