Différents mécanismes biologiques permettent aux reines bourdons de survivre pendant plusieurs jours au printemps, quand le sol où elles ont passé l'hiver dégèle et se gorge d'eau en raison de la pluie, ont constaté des chercheurs de l'Université d'Ottawa.

Les travaux de l'équipe du professeur Charles-Antoine Darveau ont ainsi démontré que les reines peuvent survivre à une immersion pendant plus d'une semaine, un véritable exploit pour un insecte terrestre.

On ne connaît toutefois pas les limites de ces mécanismes de survie. On ne peut donc pas savoir si les bourdons pourront survivre si les changements climatiques provoquent une fonte plus hâtive et des pluies plus abondantes.

«Ça semble contradictoire, mais plusieurs insectes qui vivent sur terre sont capables de respirer sous l'eau, même si généralement ce sont les insectes qui sont liés au milieu aquatique», a dit le professeur Darveau.

«Mais c'est certain que c'est surprenant de voir une reine bourdon qui est capable de survivre sous l'eau. (...) Quand les conditions de printemps arrivent, elles ne sont pas encore prêtes à sortir, elles sont encore immobiles dans le sol, et c'est là où tous ces trucs deviennent un arsenal important.»

On supposait jusqu'à présent que les reines bourdons ― une espèce très rapprochée des abeilles mellifères, en termes évolutifs ― qui ne se réveillaient pas à temps se noyaient tout simplement. La chercheuse Sabrina Rondeau a plutôt découvert, de manière entièrement fortuite, qu'elles sont en mesure de survivre sous l'eau.

Alors qu'elle poursuivait ses études doctorales à l'Université de Guelph, Mme Rondeau a constaté qu'un congélateur avait laissé couler de l'eau sur des contenants où se trouvaient quatre reines abeilles en hibernation ― et qui, à son grand étonnement, étaient toujours vivantes.

M. Darveau, Mme Rondeau et l'étudiante Skyelar Rojas ont plongé dans un contenant rempli d'eau cinquante reines bourdons qui étaient en état de diapause, l'équivalent de l'hibernation chez les insectes. Ils ont ensuite mesuré, pendant huit jours, les quantités infimes de CO2 qui remontaient à la surface, ce qui montre que les insectes réussissent à «respirer» sous l'eau, possiblement en entourant leur corps d'une mince couche d'oxygène.

«On a pu démontrer dans cette étude que ces reines sont en train de consommer de l'oxygène et de produire du CO2 tout au long de la période où on les a étudiées, c'est-à-dire pendant huit jours», a résumé le professeur Darveau.

Les chercheurs ont découvert que les reines submergées produisaient 75 % moins de CO2 que les reines en état de diapause à l'extérieur, témoignant d'un ralentissement important de leur métabolisme. Plus l'expérience se prolongeait, plus le phénomène s'amplifiait.

Les insectes sont également passés en partie à un métabolisme anaérobie, comme en fait foi une augmentation de quinze fois du taux de lactate dans le corps des abeilles.

Les reines ont survécu à l'expérience et se sont réveillées après avoir été sorties de l'eau. Leur respiration augmente toutefois alors par un facteur de dix pendant quelques jours, le temps de se débarrasser des déchets qui se sont accumulés dans leur organisme.

«Ce qui est nouveau, c'est la combinaison de possibilités qu'elles ont exploitées, a dit le professeur Darveau. On sait que les animaux sont capables de produire du lactate lorsqu'il n'y a pas d'oxygène, on sait que certains insectes sont capables de respirer sous l'eau, mais tout mettre ça ensemble pour qu'une reine puisse survivre dans ces conditions si longtemps, c'est vraiment la partie qui est étonnante. Une semaine, huit jours... c'est quand même assez impressionnant quand on les voit revenir à la vie.»

Reste maintenant à voir quel impact auront les changements climatiques sur les bourdons, d'autant plus qu'on peut présumer que ce qui affecte les bourdons affecte aussi d'autres espèces d'abeilles, ajoutant aux menaces qui planent déjà sur les pollinisateurs à l'échelle de la planète.

Certaines expériences en laboratoire montrent,par exemple, que le réchauffement du climat pourrait accélérer leur métabolisme pendant la diapause, ce qui pourrait nuire à leur fertilité.

On ne sait pas non plus comment les bourdons réagiront s'il fallait que leur environnement soit inondé plus tôt et pendant plus longtemps au printemps, a prévenu le professeur Darveau.

Si les redoux du printemps commencent à être plus fréquents et si les précipitations et les inondations sont plus importantes, cela pourrait avoir un impact sur le succès de ces insectes quand le printemps arrive et que la nouvelle saison commence, a-t-il rappelé.

«Jusqu'à combien de temps elles peuvent durer, mais également combien de cycles d'inondation est-ce qu'elles sont capables d'endurer? Avec ce qu'on a découvert, et aussi les coûts associés à la récupération, on se rend compte que si on a un certain montant de carburant à bord de disponible, mais à chaque fois on en utilise, jusqu'où on peut aller jusqu'à ce qu'on arrive au point de non-retour? C'est des questions qui vont suivre de ces études», a conclu le professeur Darveau.

Les conclusions de cette étude ont été publiées dans Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Jean-Benoit Legault, La Presse Canadienne