Galerie Virtuelle Apicole SPMF SAPMP Dossier "Abeilles et Produits Phytosanitaires" Effets de la Perméthrine sur le comportement d'abeilles

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Effets de la Perméthrine sur le comportement d'abeilles Apis mellifera individuellement identifiées
Par Robert L. Cox et William T. Wildon
laboratoire de Recherches Agricoles du Ministère de l'Agriculture (UDSA)
Université de Laramie - Wyoming - 82071 - USA
Section d'étude des maladies des abeilles liées à l'usage des pesticides.
Publication de 1984 . Traduction apiculteur professionnel.

RESUME

Des abeilles butineuses individuellement identifiées ont été traitées avec une dose sub létale de perméthrine dans un nourrisseur et leur comportement a été ensuite observé dans une ruche d'étude (transparente NDT).

Les abeilles adultes ont exprimé, après le traitement, une augmentation significative du temps d'auto nettoyage, des danses tremblantes, des plissements abdominaux, des tournoiements et des nettoyages de l'abdomen en se frottant l'une à l'autre les pattes de derrière. Par contre, les abeilles non traitées ont consacré un temps plus important à la marche, à la visite dans les cellules, au nourrissement et ont effectué plus de vols de butinage.

LEPPIK (1953) nomma ces comportements modifiés " danses d'alarme ", qui s'exprimaient après chaque mise en contact d'une abeille avec une substance nocive. La danse frétillante, utilisée par une butineuse pour communiquer l'emplacement d'une source de nectar, d'eau ou de pollen, était totalement perturbée après l'ingestion d'une dose sub létale de parathion (Schricker et Stephen - 1970). De retour d'un point d'alimentation, les abeilles exposées au parathion effectuaient une danse frétillante indiquant un angle erroné par rapport au soleil et à la source de nourriture. C'est essentiellement les glandes thoraciques qui étaient affectées par le parathion, induisant une erreur dans la transposition par les abeilles de l'angle entre le vol horizontal et la position verticale sur les rayons. Une dose sub létale de parathion affectait également l'horloge interne et le rythme des danses des butineuses. (Stephen & Shricker - 1970).

La présente étude avait pour objectif de déterminer si, et de quelle façon, une dose sublétale de la pyréthrinoïde de synthèse, appelée perméthrine, affecte le comportement de l'abeille au cours des vols de butinage et à l'intérieur de la ruche.

MOYENS ET METHODES

Les travaux ont été menés en Septembre - Octobre et Novembre 1981, dans une serre (dimensions : 6,7 m x 9,7 m, à structure tubulaire recouverte d'une double épaisseur de polyéthylène transparent). Les températures extrêmes étaient fixées à 15,4°C (minimum) et 32°C (maximum) ; la lumière naturelle était complétée, avant le lever du soleil, par un éclairage fluorescent, afin de maintenir une photopériode 12 / 12.

Depuis une ruche d'observation transparente, les abeilles ont été habituées à se rendre à un nourrisseur situé à 5 m de la ruche. Le nourrisseur était alimenté par une solution à 50% de saccharose et une éponge humide pour la boisson. Les abeilles étaient identifiées sur nourrisseur par une petite étiquette de couleur , de 2,5 mm de diamètre, collée sur la partie dorsale du thorax (Chr. Graze KG, 7056 Weinsstadt-Endersbach bei Stuttgart, W. Germany). Chaque abeille était ensuite relâchée à l'intérieur de la ruche d'observation, afin d'avoir la certitude de son retour à la colonie. Durant une heure environ, chaque abeille relâchée essayait d'arracher avec ses pattes l'étiquette colorée. Il est arrivé que des étiquettes tombent ou soient arrachées avant que la colle n'ait eu le temps de sécher. Elles ont donc été positionnées au moins 24 heures avant les observations.

La ruche d'observation utilisée était une évolution du type conçu par Gary et Lorenzen (1976). Elle permet de garder un contact visuel avec une abeille marquée, en tous points de la ruche. Elle contient un cadre inférieur avec du couvain, du pollen et du miel et un cadre supérieur avec du pollen et du miel en réserve, ainsi que des cellules vides. La population était suffisamment importante pour recouvrir totalement le cadre inférieur et partiellement le cadre supérieur à la nuit tombée (environ 5000 abeilles). Le sommet de la ruche comportait 2 trous de 3,2 cm de diamètre, permettant une alimentation en sirop, eau ou gâteau de pollen, selon les besoins. La ruche d'observation a été mise en place dans la serre fin Août et les abeilles entretenues par le nourrissement au pollen et sirop de sucre avant et pendant la durée de l'expérience.

De la perméthrine, titrant 95%, a été dissoute dans de l'acétone. Les solutions étaient préparées avec X µg de matière active par micro litre de solution de perméthrine. Une goutte de 1(l de solution de perméthrine ou d'acétone pure était ensuite appliquée sur la surface dorsale de l'abdomen, à l'aide d'une micro pipette graduée de 5 (l.

Une série de tests de toxicité ont été conduits, afin de déterminer la plus haute dose sub létale de perméthrine administrable à une abeille butineuse. Des abeilles traitées ont été placées dans de petites cages (9 x 9 x 4,8 cm), semblables à celles utilisées par Kulincevic et Rothenbuhler (1973), sauf pour les parois latérales et le fond, où un plexiglas transparent nettoyable de l,3 cm d'épaisseur remplaçait le bois. Chacune de ces cages, contenant 10 abeilles, était maintenue à une température constante de 35°C. Les mesures de mortalité avaient lieu 24 heures après le traitement. Le premier dosage choisi a été 0,009 (g par abeille. Il s'agissait de la plus forte dose amenant à un taux de mortalité comparable à celui du témoin (acétone pure).

Expérience 1 :

40 butineuses identifiées ont été traitées sur le plateau de nourrissement avec 0,009 (g de perméthrine et 37 avec de l'acétone pure. Les abeilles étaient traitées par 20 (17 dans un groupe).

L'expérimentation a donc duré 4 jours.

Tableau 1 - Description des comportements dans la ruche d'observation

L'observateur enregistrait si les abeilles marquées revenaient une fois, deux fois, ou pas du tout à la ruche. Il enregistrait également la présence ou 1'absence des abeilles dans la ruche le soir, à la fin du butinage (6 h (?) après traitement) et le lendemain matin (18 Heures après le
traitement)...

Expérience 2 :

Dix butineuses ont été traités avec une dose de 0,001µg de perméthrine. Les abeilles étaient ensuite observées dans la ruche pendant une durée de 30 minutes et comparées à des abeilles traitées avec de l'acétone pure.

Les observations comportementales étaient enregistrées en utilisant le système Ohtani (1974) modifié. (Tableau 1).

Les activités des abeilles traitées et des abeilles témoins étaient enregistrées sur une cassette audio. Le nombre de fois où l'abeille quittait la ruche durant la période d'observation était également enregistrée.

Tableau 2 – Comportement en vol des abeilles ayant reçu un traitement de 0,009µg de perméthrine (Expérience 1)

* Chiffres non enregistrés lors de la série 1.

Tableau 3 - Pourcentage moyen de chacun des comportements observés dans la ruche expérimentale pour les abeilles traitées avec la perméthrine et pour les abeilles témoin

* La différence est significative au niveau de 5% par le test t.

° Ce comportement peut se produire simultanément à d'autres.

RESULTATS ET DISCUSSIONS

Expérience 1

Un résumé du comportement des abeilles traitées à 0,009µg de perméthrine est donné dans le tableau 2.

Toutes les abeilles du groupe témoin sont retournées au moins deux fois à la ruche après le traitement et, toutes étaient présentes dans la ruche le soir venu.

43% des abeilles traitées à la perméthrine sont revenues une fois à la ruche et seulement 4% sont revenues 2 fois après le traitement. Aucune d'entre elles n'était présente le soir venu, ni le lendemain matin, alors qu'à ce moment, 89% des abeilles témoin étaient encore présentes.

La plupart des butineuses traitées à 0,009µg de perméthrine ont été désorientées au point de ne même pas pouvoir retrouver la ruche. Il semble que celles qui ont pu revenir une fois à la ruche, l'ont fait avant de ressentir les graves attaques de l'empoisonnement à la perméthrine.

Après avoir trouvé mortes sur le sol, sur les bords de la serre, certaines abeilles traitées, nous avons mené une série de tests de mortalité, afin de déterminer quel pourcentage des abeilles traitées mourraient à l'extérieur de la ruche expérimentale.

Lorsqu'après le traitement, elles étaient maintenues en cages, dans des conditions de température semblables à celles du nid à couvain, elles ne mourraient pas, mais si l'on plaçait les cages près des parois de bordure de la serre, alors elles mourraient en grande quantité. Aucune mortalité n'était par ailleurs observée sur les abeilles traitées à l'acétone, ou traitées à la perméthrine à 0,009µg mais conservées ensuite à 35° C. Quoiqu'il en soit, le pourcentage moyen de mortalité des abeilles maintenues à une température allant dans la serre de 15 à 32° C était de 90%.

La conclusion fut que les abeilles traitées ne retournaient pas à la ruche car elles étaient exposées à de basses températures et mourraient à cause de la toxicité accrue de la perméthrine à ces températures. Blum et Kearns (1956) démontrèrent que la toxicité de nombreuses pyréthinoïdes augmentait à basses températures. Au champ, cela pourrait vouloir dire que de grandes quantités d'abeilles exposées à la perméthrine meurent à l'extérieur des ruches, là-même où un apiculteur ou un scientifique n'observe pas cette mortalité, même s'il est équipé d'un compteur d'abeilles mortes à rentrée de la ruche.

Expérience 2

Les butineuses, traitées à une dose plus faible de perméthrine (0,001µg) survivent, mais en extériorisant un comportement anormal dans la ruche expérimentale. Une abeille traitée cesse le butinage 5 à 10 minutes après le traitement et commence à se nettoyer l'abdomen en se frottant les pattes arrière l'une contre l'autre. Ensuite, l'abdomen se contracte en forme de croissant et de nombreuses abeilles traitées tournent sur elles-mêmes en effectuant une danse tremblante.

Les pourcentages moyens du temps où les abeilles extériorisent différents schémas de comportement (décrits Tableau 1) est présenté dans le Tableau 3. Les abeilles traitées à la perméthrine passent un pourcentage significativement plus élevé de leur temps à faire de l'auto toilettage, des danses tremblantes, des plissements de l'abdomen, des rotations et un nettoyage de l'abdomen en frottant les pattes de derrière l'une contre l'autre. Les abeilles témoin passent, elles, un pourcentage significativement plus élevé de leur temps à marcher, pénétrer dans les alvéoles, nourrir et toucher les antennes. Elles ont, par ailleurs, effectué un plus grand nombre de vols de butinage par abeille que les abeilles traitées.

Une abeille appartenant au groupe témoin, une fois de retour à la ruche, s'arrête un court instant, nettoie sa tête, ses mandibules, son abdomen, frotte ses pattes l'une contre l'autre et touche les antennes d'une ou plusieurs autres abeilles adultes en marchant sur le plateau. Elle se comporte ainsi jusqu'à ce qu'une ouvrière tende sa "trompe" et ingère la goutte de saccharose régurgité. Après cela, elle se nettoie encore, particulièrement l'appareil mandibulaire et marche au milieu des autres abeilles. La butineuse peut également marcher sur le plancher de la ruche, se diriger vers l'entrée et s'envoler. Si une butineuse a rapidement transmis sa solution sucrée à une autre abeille, elle retourne alors également rapidement au nourrisseur (dans les 1 à 2 minutes) et effectue de nombreux voyages, restant très peu de temps dans la ruche. Les abeilles traitées à la perméthrine passent moins de temps à ces activités normales et plus de temps, au contraire, dans un comportement atypique.

Il est très probable que l'interruption du comportement normal et la perte du sens de l'orientation observée dans les deux expériences ont été le résultat des effets de la perméthrine sur le système nerveux central. Cary (1980) a établi que la blatte Periplaneta americana L., traitée à l'alléthrine (une pyréthrinoïde de synthèse) sur l'abdomen montrait une perte du sens de l'orientation et une dislocation du système nerveux central à toutes les concentrations ayant été testées. Grammon (1979), après avoir traité Periplaneta americana à l'alléthrine, observait quant à lui, une hyperactivité, un comportement désordonné, suivi d'une prostration et finalement d'une paralysie complète. Des enregistrements effectués sur des individus traités montrèrent que les terminaisons nerveuses étaient tout d'abord hyper excitées, induisant probablement l'hyperactivité observée. Quand la blatte perdait ensuite sa coordination et sombrait dans la prostration, le système nerveux central devenait également hyper excité.

Dans le cas où de nombreuses butineuses d'une colonie seraient exposées à une dose sub létale de perméthrine, les quantités de nectar, pollen et eau rapportées et stockées dans la ruche diminueraient. Une grande quantité de butineuses empoisonnées par la perméthrine, suivant des schémas de comportement anormaux, ce serait la ponte des oeufs, l'élevage du couvain et la régulation thermique qui seraient très probablement perturbés. Nous ne connaissons pas la durée de ces perturbations qu'entraîne l'exposition à une dose sub létale.

Il est reconnu depuis de nombreuses années que des populations d'abeilles Apis mellifera peuvent être accidentellement touchées, voire détruites, par des insecticides utilisés pour traiter des insectes parasites. La plupart des travaux réalisés n'ont pris en compte que l'effet sur la mortalité des abeilles d'un traitement insecticide. Cependant, quelques publications ont étudié les conséquences d'un traitement insecticide sur le comportement des abeilles, notamment pour ce qui concerne l'alimentation et les danses. Le DDT, par exemple, ainsi qu'un certain nombre de pyréthinoïdes, entraîne une diminution de l'activité de butinage dans les champs traités (Musgrave -1951 ...).

Cluich et al. (1973), note un comportement irritable et facilement excitable, ainsi qu'une désorganisation des schémas de vol, après une exposition au méthonyl (produit commercial : LANNATE NDT). Par contre, Waller et al (1979) établit que des colonies engagées n'avaient aucune réticence à s'alimenter d'une solution sucrée contenant du diméthoate (insecticide organophosphoré systémique - NDT) pour des concentrations inférieures à 5 ppm., mais que les prélèvements de sirop diminuaient pour des concentrations comprises entre 5 ppm. et 25 ppm. Egalement, les vols et les quantités de pollen collectées étaient réellement augmentées après la pulvérisation d'un fongicide, le Dithane, sur une forêt de pins (Buckner et al. 1976).

Des abeilles ayant été exposées à différents insecticides effectuent des danses atypiques dans la ruche, sur les rayons ( danses en spirales ou en zigzag) (Schnecter 1949).

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