Une abeille butinant le nectar d’une fleur jaune, avec le pollen qui recouvre son corps. Les abeilles sont un élément crucial de l’écosystème et contribuent grandement à la sécurité alimentaire. (Image : Myriams-Fotos / Pixabay)
Les abeilles offrent une multitude d’avantages à l’humanité, notamment des services de pollinisation, la production de miel, la sécurité alimentaire, la pollinisation des cultures, l’inspiration artistique et même des opportunités de carrière. Et si les abeilles pouvaient également fournir des informations sur la santé humaine et environnementale ? Une nouvelle étude sur les ruches urbaines, publiée dans Environemental Microbiome, montre comment les ruches d’abeilles mellifères révèlent des informations sur la santé humaine, les agents pathogènes, la vie végétale et l’environnement de différentes villes.
Nos villes vivantes
Les Nations unies prévoient que près de 70 % de la population humaine vivra dans des villes d’ici à 2050.
Si les villes sont planifiées et construites en fonction des êtres humains, elles agissent également comme des écosystèmes complexes et adaptatifs qui accueillent une diversité d’autres organismes vivants. La santé et le bien-être de l’homme dans les zones urbaines peuvent être affectés par nos interactions avec les nombreuses choses invisibles avec lesquelles nous partageons nos villes.
Il est donc important de comprendre quels éléments biotiques (organismes vivants tels que les plantes, les animaux et les bactéries) et abiotiques (éléments non vivants tels que le sol, l’eau et l’atmosphère) composent nos villes. Cependant, pour collecter de tels échantillons dans toute la ville, nous avons besoin de beaucoup de volontaires, de temps et d’un travail intensif. Les ruches d’abeilles entretenues par les apiculteurs urbains pourraient constituer un moyen nouveau et plus efficace d’échantillonner le microbiome urbain, un ensemble de microbes locaux, tels que les bactéries, les champignons, les virus et leurs gènes.
Les abeilles mellifères en tant que collaboratrices
Les abeilles mellifère vivent souvent dans des ruches de 60 000 à 80 000 individus. Lorsqu’une abeille atteint un certain âge dans la ruche (environ 21 jours), elle devient butineuse. Les butineuses quittent la ruche à la recherche de nectar, de pollen et d’autres ressources.
Les chercheurs ont fait appel à des abeilles mellifères pour collecter des données dans cinq villes : New York (États-Unis), Tokyo (Japon), Venise (Italie), Melbourne et Sydney (Australie). Dans les zones urbaines, les abeilles butineuses se déplacent généralement à environ 1,5 km de la ruche pour visiter les fleurs.
Au cours de ces vols, elles peuvent interagir avec de nombreux composants biotiques et abiotiques de l’environnement et ramener les traces de ces interactions à la ruche. Dans chaque ville, l’équipe a prélevé des échantillons d’un ou plusieurs des éléments suivants : matériaux de la ruche, y compris le miel, corps d’abeilles, débris de la ruche (accumulation de matériaux sous ou au fond de la ruche) et écouvillons de la ruche elle-même.
Animation de l’ADN. (Image : Capture d’écran / YouTube)
La signature génétique d’une ville
Les chercheurs ont trouvé des matériaux inattendus dans les ruches, ainsi que des résultats moins surprenants. Les matériaux de la ruche contenaient de l’ADN végétal qui variait d’une ville à l’autre. À Melbourne, l’échantillon était dominé par l’eucalyptus, tandis que les échantillons de Tokyo contenaient de l’ADN végétal de lotus et de soja sauvage, ainsi que de la levure Zygosaccharomyces rouxii, qui fermente la sauce soja.
Les échantillons de Venise étaient dominés par des champignons liés à la pourriture du bois et de l’ADN de palmier dattier. Les échantillons contenaient également des micro-organismes liés aux abeilles, indiquant à la fois des ruches saines et des ruches présentant des pathogènes ou des parasites, tels que Varroa destructor.
Apiculture traditionnelle japonaise : extraction de miel d’été de l’espèce Apis cerana japonica. (Image : Capture d’écran / YouTube)
Parmi les découvertes les plus surprenantes, l’échantillon de Sydney contenait des données génétiques provenant d’une espèce bactérienne qui dégrade le caoutchouc, Gordonia polyisoprenivorans. L’ADN d’un agent pathogène transmis à l’homme par les puces de chat, Rickettsia felis, a également été trouvé dans les échantillons et a fait son apparition dans les ruches de Tokyo au fil du temps.
Comment interpréter ces résultats
L’étude propose une nouvelle utilisation intéressante des ruches d’abeilles dans les villes : la possibilité de surveiller la santé humaine et la pollution urbaine. Toutefois, les travaux présentent certaines limites. Les différences entre les microbiomes d’une ville à l’autre reposent sur des échantillons de petite taille : une ruche à Venise, trois à New York, deux à Melbourne, deux à Sydney et douze à Tokyo.
En raison de ces contraintes, les différences entre les villes pourraient être attribuées à des variations dans les ruches et leur génétique. Des travaux futurs utilisant des études à plus long terme avec davantage de ruches permettraient de découvrir si les signatures génétiques uniques sont dues à des différences entre les villes, entre les ruches ou même entre les périodes.
Les auteurs ont suggéré que les débris de ruches d’abeilles pourraient fournir un instantané du paysage microbien des villes. À l’avenir, ces méthodes pourraient même contribuer à surveiller la résistance aux antibiotiques et la propagation des maladies virales, mais il faudra beaucoup plus d’échantillonnage et de validation pour atteindre ces objectifs.
