Quand les chemins de la vie commencent à se séparer

La différence entre les reines et les ouvrières ne réside pas dans leur constitution génétique, mais dans la façon dont leurs gènes sont exprimés pendant le développement. Les deux proviennent d'œufs fécondés et partagent la même base génétique, mais leurs rôles, leurs caractéristiques physiques et leur durée de vie divergent considérablement. Cette divergence commence par la nutrition, en particulier le rôle de la gelée royale, une substance riche en nutriments produite par les jeunes ouvrières pour nourrir les larves et la reine adulte.

Pendant des siècles, la gelée royale a fasciné les scientifiques et les apiculteurs en raison de sa composition unique et de son rôle crucial au sein de la colonie. Elle est considérée comme l'un des produits les plus précieux dérivés des abeilles.

Cependant, leur vie est complètement différente. Les reines sont plus grandes, ont des ovaires développés et sont généralement la seule femelle reproductive de la ruche. Leur tâche principale est de pondre des œufs. Les ouvrières, quant à elles, effectuent presque toutes les autres tâches de la ruche. Elles nettoient les cellules, nourrissent les larves, construisent des peignes, collectent et traitent le nectar, défendent la ruche, et plus tard recueillent le nectar, le pollen et l'eau. Elles diffèrent également considérablement dans leur durée de vie. Une reine peut vivre plusieurs années, tandis que la vie d'une ouvrière est beaucoup plus courte et dépend de la saison et des tâches qu'elle effectue. Cette distinction ne découle pas d'un ensemble spécifique de gènes exclusifs à la reine.

Au lieu de cela, leurs voies de développement commencent à diverger au cours de la phase larvaire, en fonction de la façon dont, de quoi et en quelle quantité ils sont nourris. Dans les premiers jours, toutes les jeunes larves reçoivent des sécrétions de jeunes ouvrières. Plus tard, cependant, l'alimentation des futures reines et des ouvrières commence à différer. Les larves destinées à devenir reines sont continuellement nourries de grandes quantités de gelée royale tout au long de leur développement. En revanche, l'alimentation des futures ouvrières change après les premiers jours, incorporant un mélange différent de nutriments. La quantité de nourriture diffère également, les larves reines reçoivent assez pour les remplir presque.

La cellule dans laquelle se développe la larve est également importante, car les futures reines se développent dans des cellules reines plus grandes et de forme spéciale. D'un point de départ génétique similaire, deux femelles avec des traits physiques, des rôles et des durées de vie très différents émergent.

Les chercheurs ont comparé les modèles de méthylation de l'ADN dans le cerveau des reines et des ouvrières et ont identifié des différences dans plus de 550 gènes. La méthylation est l'un des processus épigénétiques qui régulent la fonction des gènes: la séquence d'ADN réelle reste inchangée, mais les marques chimiques sur elle influencent les gènes qui sont exprimés et à quel point.

D'une même base génétique peuvent donc naître deux femelles très différentes, l'une avec des ovaires développés et la capacité de se reproduire, et l'autre avec une structure corporelle et des rôles différents au sein de la ruche.