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La gelée royale n'est pas ce qui fait d'une reine des abeilles une reine des abeilles

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Pendant des décennies, les scientifiques pensait qu'un excès de quelque chose de spécial, une substance appelée gelée royale, élevait une larve d'abeille ordinaire à une reine. De nouvelles recherches suggèrent que nous l'avons eu à l'envers: c'est ce que les futures reines ne sont pas nourris qui compte.

La gelée royale, également appelée «lait d'abeille», ressemble à de la morve blanche. Plus de la moitié est de l'eau, le reste est une combinaison de protéines et de sucres. Des glandes spéciales dans la tête des abeilles ouvrières sécrètent la substance, qui est nourrie aux bébés.

Une reine des abeilles en développement est nourrie exclusivement de gelée royale – pas de pollen et de miel comme ses sœurs prolétaires. Certains décrivent la rétention de la gelée royale aux abeilles ouvrières comme une castration nutritionnelle. Ces abeilles ne reçoivent pas la nourriture spéciale des dieux. Ou, peut-être, la nourriture des monarchies génétiques. Et donc, nous pensions, leurs ovaires se rétrécissent et elles ne deviennent pas une reine.

Il s'avère que c'est l'inverse. ne pas nourrir une reine immature de pollen et de miel est ce qui la rend royale, pas son accès exclusif à la gelée royale.

Reines et gènes

Des animaux d'aspect radicalement différent peuvent être créés à partir de matériel génétique identique; une abeille ouvrière et une abeille reine ne diffèrent que par les gènes activés. Les gènes fabriquent des protéines, qui construisent le reste de notre corps. En manipulant l'environnement de leur progéniture, les abeilles mellifères modifient génétiquement leur corps via la nutrition.

Nous savons depuis un certain temps que le régime alimentaire des abeilles est impliqué dans la construction de différents types de corps d'abeilles. La science cherche toujours à savoir comment cela se produit. Les larves de reine sont entourées de gelée royale; ils flottent sur une mer de morve sucrée de glande d'abeille dans les cellules agrandies. Les abeilles ouvrières mangent du pain d'abeille (un type de pollen fermenté) et du miel. Les abeilles nourricières écrasent cela dans une "gelée de travail" et ajoutent des sécrétions glandulaires comme garniture. Les ouvrières n'obtiennent pas les choses spéciales dans la gelée royale et leurs ovaires se ratatinent.

Voilà l'explication conventionnelle. Mais le Dr May Berenbaum, professeur à l'Université de l'Illinois et auteur de la nouvelle recherche, dit qu'il n'y a pas de réponse simple à la question Que mangent les bébés d'abeilles?

«Nous avons eu le plus de mal à déterminer ce que les larves mangent», dit-elle. "Entre autres choses, la gelée ouvrière et la gelée royale semblent avoir, et il n'y a pas de consensus, un rapport légèrement différent de la sécrétion des glandes mandibulaires à hypopharyngée… Tout se passe dans l'obscurité entouré de 50 000 dardeurs. Ce n'est donc pas l'insecte le plus facile dans le monde pour travailler. "

Le pain d'abeille et le miel sont dérivés de matières végétales et, comme de nombreuses matières végétales, ils contiennent une variété de produits chimiques phénoliques. Nous les mangeons tout le temps; Les flavonoïdes sont les substances chimiques végétales qui donnent aux plantes leurs saveurs uniques (et aident les plantes à décourager les insectes phytophages, entre autres).

La gelée royale, cependant, ne contient aucun acide phénolique détectable. Aucun. Des recherches antérieures, les chercheurs savaient que les flavonoïdes augmentent les réponses immunitaires des abeilles ouvrières adultes. C'est une bonne chose; il a pour effet secondaire d'aider les abeilles à détoxifier les pesticides plus rapidement. Les scientifiques se sont demandé comment les abeilles en développement réagiraient aux composés phénoliques.

Pour le savoir, ils ont nourri deux groupes de régimes de larves d'abeilles avec et sans acide p-coumarique, un type courant de flavonoïde. Ils ont ensuite examiné de près les différences d'activation des gènes entre les groupes. Les résultats ont été surprenants, inattendus et astucieux.

Tout se passe dans le noir entouré de 50 000 dards. Ce n'est donc pas l'insecte le plus facile au monde à travailler.

May Berenbaum

Les abeilles élevées avec le régime d'acide p-coumarique avaient des ovaires significativement plus petits que celles élevées sans ce composé. C'est ça le kicker, car qu'est-ce qui fait qu'une reine est une reine? Elle est la seule abeille de la ruche à pondre des œufs. Quatorze gènes connus pour être impliqués dans la différenciation ouvrière-reine ont été régulés à la hausse ou ont augmenté leur expression.

Apis mellifera, reine des abeilles.

Frank Greenaway / Getty Images

Les abeilles sont également plus grandes et vivent plus longtemps que les abeilles ouvrières. Dans un ensemble de gènes connus pour réguler la taille des organes chez les animaux, l'acide p-coumarique a considérablement modifié l'expression de plus de la moitié des gènes impliqués dans cette voie de signalisation.

"Nous n'avons jamais cherché à changer les perceptions sur les reines et la détermination des castes", explique Berenbaum. "Je suis intéressé par la détoxification; comment les insectes font face aux substances phytochimiques qu'ils consomment. À notre grande surprise et ravissement, toute une série d'autres gènes impliqués dans la détermination des castes a changé."

"C'était un de ces phénomènes impossibles à manquer. Je pense que … l'idée de la gelée royale est si séduisante, les gens ne l'ont pas vraiment remise en question."

Le silence des gènes

Avec plus de quatre siècles de vie avec les abeilles, pourquoi les humains en apprennent-ils toujours autant à leur sujet? Pour répondre à cette question, j'ai contacté le Dr Ryszard Maleszka de l'Australian National University. Maleszka, qui n'est pas un auteur de la nouvelle recherche, travaille spécifiquement sur l'épigénétique des abeilles.

L'épigénétique est l'étude de la façon dont les environnements affectent l'expression des gènes. "Avec nos connaissances actuelles, nous n'égratignons que la surface des systèmes biologiques, et la biologie des abeilles ne fait pas exception", a déclaré Maleszka. "Nous avons affaire à 500 millions d'années d'évolution animale, il y a donc beaucoup à découvrir."

"[This research] est un merveilleux exemple d'une invention évolutive dans laquelle des produits chimiques végétaux communs ont été recrutés pour être des éléments cruciaux de la régulation des gènes… En utilisant des ingrédients environnementaux, les abeilles ont trouvé une solution intelligente à un problème difficile: comment générer deux organismes contrastants, des reines reproductrices à longue durée de vie et les travailleurs fonctionnellement stériles de courte durée, utilisant le même matériel génétique. "

Beaucoup de facteurs entrent en jeu pour faire une reine au-delà des produits chimiques végétaux examinés dans la nouvelle recherche: Un composé avec le merveilleux nom de royalactine, par exemple, a été proposé comme essentiel au développement de la reine. Maleszka a cependant réprimandé l'idée qu'un seul composé de la gelée royale est le «commutateur» qui fait une reine. En 2008, son laboratoire a pu créer des reines sans aucune consommation de gelée royale, en désactivant (désactivant) un ensemble de gènes. D'autres chercheurs sur les abeilles ont remis en question l'idée «une molécule pour les gouverner tous» du développement des reines. La réalité est probable que, comme tout le reste en biologie, c'est complexe et de nombreux facteurs sont impliqués.

Le vrai pouvoir de cette nouvelle recherche peut être d'expliquer pourquoi les abeilles ouvrières ne deviennent pas des reines. Au lieu de la castration chimique en refusant aux ouvrières la gelée royale, ce processus d'alimentation élaboré offre une protection chimique aux ovaires de la reine. Elle est à l'abri des effets toxiques ou métaboliques potentiels des produits chimiques végétaux. Alors que nous continuons à améliorer nos techniques, nous espérons que nous nous rapprocherons d'une réponse ferme sur ce que les abeilles mangent dans leurs ruches et pourquoi.

Postscript: Hum, pourquoi les humains mangent-ils de la gelée royale?

Quand on pensait que la gelée royale était un truc de reine magique, voler et manger du flegme produit dans les têtes d'insectes avait une sorte de sens déformé. Les partisans de la gelée royale affirment que la substance guérit toutes sortes de problèmes humains, l'infertilité en particulier. Par déduction, la substance qui fait des bébés abeilles des machines à bébé, pondant jusqu'à 2000 œufs par jour, devrait augmenter la fertilité humaine. Je suis obligé de dire que ce n'est pas ainsi que les scientifiques en déduisent la cause et l'effet.

La gelée royale est également vendue comme aphrodisiaque et, comme la plupart des produits pour insectes érotiques, elle est appliquée avec un «frottement vigoureux». Cela rend difficile de dire à quel point les preuves solides de ce remède érectile sont vraiment. En outre, la reproduction réelle des abeilles mellifères implique le détachement du pénis et la mort, ce qui ne semble pas être le bon moment pour moi, si nous nous en tenons à cette analogie "ce qui fonctionne pour une abeille fonctionnera pour les humains".

La gelée royale a des propriétés antibactériennes et antifongiques, car ce sont les abeilles en développement qui crassent flottent jusqu'à ce qu'elles se métamorphosent. Il est commercialisé dans de nombreux cosmétiques comme ingrédient anti-âge; les abeilles vivent 40 fois plus longtemps que les abeilles ouvrières. Jusqu'à présent, il n'y a pas beaucoup de preuves que la gelée royale ait une signification médicale chez l'homme. C'est probablement une bonne crème hydratante. Surtout si vous ne pensez pas d'où cela vient.

Ma meilleure supposition est qu'environ 600 tonnes de gelée royale sont produites et vendues chaque année; L'Asie de l'Est est le principal producteur. Les prix varient considérablement, mais basé sur un voyage dans mon magasin d'aliments naturels local, il semble coûter environ 1 $ le gramme. La valeur marchande de la gelée royale est basée sur ce que nous pensions savoir sur ses propriétés magiques; cela ne semble pas susceptible de changer dans un avenir prévisible.

Mais maintenant, vous pouvez vous amuser à dire aux gens d'où viennent leurs goobers d'abeilles royales.


Wenfu Mao, Mary A. Schuler et May R. Berenbaum. 2015. Un régime phytochimique alimentaire modifie l'expression des gènes associés à la caste chez les abeilles. Avancées scientifiques 1 (7).

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