Les phéromones des abeilles : les communicateurs chimiques de la nature

Une ruche compte entre 20 000 et 60 000 individus qui coordonnent leur activité sans qu’aucun ne donne d’ordre direct à voix haute – le secret tient dans un langage chimique, les phéromones, capable de faire circuler un même message à des milliers d’abeilles presque simultanément, à travers l’air et les surfaces de la ruche. Contrairement à la danse frétillante, un signal visuel et physique adressé à quelques butineuses à la fois, une phéromone se propage passivement : aucune abeille n’a besoin de la transmettre activement pour qu’elle atteigne toute la colonie.

Points clés à retenir

• Les abeilles détectent les phéromones grâce à des organes sensoriels microscopiques, les sensilles, présents par milliers sur chaque antenne.
• Il existe deux grandes catégories de phéromones : les phéromones « amorces », qui déclenchent des changements physiologiques durables, et les phéromones « de déclenchement », qui provoquent une réaction comportementale immédiate.
• La reine produit un mélange complexe de phéromones mandibulaires (QMP), dont le composé le plus étudié est le 9-ODA (acide 9-oxo-2-décénoïque), qui supprime le développement ovarien des ouvrières et maintient la cohésion de la colonie.
• La phéromone d’alarme, l’acétate d’isopentyle, a une odeur caractéristique de banane que certains apiculteurs apprennent à reconnaître directement au rucher.
• Une équipe de recherche française (INRAE) a développé un procédé breveté analysant les composés volatils émis par la ruche pour diagnostiquer précocement le stress, la malnutrition ou l’intoxication d’une colonie.

Sommaire

• Comment les abeilles détectent les phéromones
• Deux catégories fondamentales : amorces et déclencheurs
• Les phéromones de la reine : le signal royal
• Les phéromones des ouvrières
• Les phéromones des mâles
• La phéromone du couvain, souvent oubliée
• Coordonner la ruche : essaimage, orphelinage, défense
• Une piste française : diagnostiquer la santé de la ruche par ses phéromones
• Phéromones synthétiques : applications pratiques
• Questions fréquentes

Comment les abeilles détectent les phéromones

Les phéromones sont des composés chimiques volatils sécrétés par différentes glandes exocrines réparties dans le corps de l’abeille. Elles sont détectées par les abeilles voisines grâce à leurs antennes, équipées d’organes sensoriels spécialisés appelés sensilles – une seule antenne peut en porter plusieurs milliers, ce qui en fait un détecteur chimique d’une sensibilité extraordinaire, largement supérieure à la plupart des capteurs conçus par l’humain. Différents types de sensilles sont spécifiquement sensibles à différentes familles de composés chimiques, ce qui permet à une même antenne d’interpréter simultanément toute une gamme de messages distincts.

Deux catégories fondamentales : amorces et déclencheurs

Les phéromones des abeilles se répartissent en deux grandes catégories fonctionnelles. Les phéromones dites « amorces » (primer pheromones) déclenchent des changements physiologiques et comportementaux durables – c’est le cas du signal de la reine, qui module en continu le développement ovarien des ouvrières sur plusieurs jours ou semaines. Les phéromones dites « de déclenchement » (releaser pheromones), à l’inverse, provoquent une réaction comportementale immédiate et généralement de courte durée – c’est le cas de la phéromone d’alarme, dont l’effet se dissipe rapidement une fois la menace écartée. Cette distinction structure l’ensemble de la communication chimique de la colonie, de l’œuf jusqu’à la ruche adulte.

Les phéromones de la reine : le signal royal

Parmi les castes de l’abeille domestique, la reine produit un ensemble complexe et unique de phéromones connu sous le nom de phéromones mandibulaires de la reine (QMP, pour queen mandibular pheromone), largement étudié par les chercheurs. Ce mélange comprend plusieurs composés distincts, dont le plus important et le plus étudié est le 9-ODA (acide 9-oxo-2-décénoïque). Ce « signal de la reine » fonctionne essentiellement comme une phéromone amorce à portée de toute la colonie et remplit plusieurs fonctions simultanées : il supprime le développement des ovaires chez les ouvrières, garantissant que seule la reine pond dans la ruche ; il attire les mâles lors des vols nuptiaux, parfois depuis des zones de rassemblement situées à plus d’un kilomètre et demi de la ruche ; et il maintient la fidélité et la cohésion des ouvrières autour de la reine. Un petit groupe d’ouvrières, la « cour » (retinue), toilette et nourrit constamment la reine tout en captant sa phéromone pour la redistribuer à travers la ruche au fil de leurs déplacements – un mécanisme de relais vivant qui permet au signal royal d’atteindre indirectement des dizaines de milliers d’individus.

Les phéromones des ouvrières

Les ouvrières produisent elles aussi leurs propres phéromones, chacune associée à une fonction pratique précise dans la ruche. La phéromone de Nasonov sert à marquer les fleurs et l’entrée de la ruche : les abeilles la diffusent en exposant une glande à l’extrémité de leur abdomen tout en ventilant vigoureusement des ailes – un comportement que l’on observe couramment à l’entrée de la ruche après une perturbation, ou lorsque des butineuses désorientées peinent à retrouver leur colonie. La phéromone d’alarme, quant à elle, alerte les autres abeilles d’une menace potentielle ; libérée par l’appareil de piqûre et les glandes mandibulaires, elle explique pourquoi une seule piqûre près de l’entrée de la ruche peut déclencher très rapidement un comportement défensif chez les abeilles environnantes. C’est également la raison pour laquelle les apiculteurs utilisent la fumée lors d’une inspection : elle masque cette phéromone d’alarme et interrompt la réaction en chaîne qu’elle déclencherait normalement.

Les phéromones des mâles

Les faux-bourdons, les mâles de la colonie, produisent des phéromones qui attirent les jeunes reines vierges lors des vols nuptiaux. Ces signaux aident les mâles à se regrouper sur des sites de rassemblement établis, augmentant les chances qu’une reine vierge rencontre plusieurs partenaires potentiels au cours d’un même vol – un mécanisme qui favorise la diversité génétique de la descendance.

La phéromone du couvain, souvent oubliée

Un quatrième acteur chimique, moins connu du grand public que le signal de la reine, joue pourtant un rôle tout aussi central dans la vie quotidienne de la colonie : la phéromone du couvain (brood ester pheromone, ou BEP), produite par les larves elles-mêmes, en particulier les larves âgées de quatrième et cinquième stade. Une grande partie des travaux fondateurs sur cette phéromone a été menée par le chercheur français Yves Le Conte, aujourd’hui directeur de recherche à l’unité Abeilles et Environnement de l’INRAE à Avignon, dont les études ont montré que le BEP stimule le développement des glandes hypopharyngiennes des nourrices, module l’activité de nourrissage et de récolte de pollen, et peut réduire d’environ 72 % le temps que met une butineuse de pollen à repartir en collecte entre deux voyages. Fait plus surprenant encore, les jeunes larves et les larves âgées n’envoient pas le même signal : les plus jeunes accélèrent l’entrée en activité de butinage des jeunes ouvrières, tandis que les larves plus âgées, produisant davantage de BEP, ont l’effet inverse – un ajustement chimique fin qui adapte en permanence la répartition des tâches aux besoins réels du couvain, sans aucune supervision centralisée.

Coordonner la ruche : essaimage, orphelinage, défense

La présence ou l’absence de phéromones spécifiques influence fortement le comportement de la colonie. Lorsqu’une ruche devient surpeuplée, l’essaimage est en réalité moins déclenché par un changement dans la composition même de la phéromone royale que par sa dilution progressive : au-delà d’une certaine taille de population, le signal ne parvient tout simplement plus à atteindre chaque ouvrière avec la même intensité. À l’inverse, si la reine cesse de produire des phéromones ou si sa production décline, la situation peut rapidement devenir chaotique : des ouvrières peuvent commencer à pondre, et la colonie peut entreprendre l’élevage de nouvelles reines, l’absence du signal royal étant interprétée comme le signe que la ruche est orpheline. Un déclin progressif plutôt qu’une disparition brutale du signal oriente généralement vers une reine vieillissante ou défaillante plutôt que vers une perte pure et simple – une nuance à laquelle les apiculteurs prêtent attention en croisant l’observation du couvain et du comportement des ouvrières.

Une piste française : diagnostiquer la santé de la ruche par ses phéromones

Au-delà de leur rôle biologique, les phéromones et autres composés organiques volatils émis par la ruche font l’objet d’une piste de recherche concrète en France. Christophe Cordella, chercheur à l’unité mixte de recherche Physiologie de la nutrition et du comportement alimentaire (INRAE/AgroParisTech), a développé, en partenariat avec Label Abeille, un procédé breveté d’analyse par chromatographie en phase gazeuse et par spectroscopie de fluorescence des composés chimiques émis par une colonie. Cette méthode permet d’identifier des signatures chimiques distinctes associées à différents états physiologiques de la ruche – de la malnutrition jusqu’à la famine complète, en passant par une intoxication aux pesticides -, avant même que des symptômes visibles n’apparaissent. Cordella est déposant ou codéposant de deux brevets dans le domaine apicole liés à ces travaux, publiés en 2021 – un prolongement concret et vérifiable de l’intuition, déjà évoquée par les chercheurs, que le profil chimique d’une colonie en difficulté diffère mesurablement de celui d’une colonie saine.

Phéromones synthétiques : applications pratiques

Les chercheurs ont mis au point des phéromones de synthèse reproduisant fidèlement les mélanges chimiques naturellement produits par les abeilles, utilisées à des fins variées, de l’attraction des essaims dans des pièges à la gestion du comportement des colonies. Des leurres à essaims commerciaux, fondés sur des mélanges synthétiques de phéromones royales et de phéromone de Nasonov, sont déjà largement utilisés par les apiculteurs pour attirer les essaims dans des ruches pièges chaque printemps. Une petite dose de phéromone de reine synthétique peut également apaiser temporairement une colonie orpheline, sans toutefois pouvoir remplacer durablement la présence réelle d’une reine.

Questions fréquentes

Pourquoi les phéromones sont-elles si essentielles aux abeilles ?

Elles constituent le mode de communication principal des abeilles, coordonnant des activités allant de la butinage à la défense, et permettant à une colonie de dizaines de milliers d’individus d’agir comme une unité cohérente sans donneur d’ordre central.

Comment les abeilles détectent-elles les phéromones ?

Grâce à des organes sensoriels appelés sensilles, présents par milliers sur chaque antenne, chaque type de sensille étant sensible à une famille chimique différente.

Les humains peuvent-ils sentir les phéromones des abeilles ?

Certaines, oui – la phéromone d’alarme a une odeur caractéristique proche de la banane que certains apiculteurs expérimentés apprennent à reconnaître comme signe avant-coureur d’agitation dans la colonie.

Que se passe-t-il si la reine cesse de produire des phéromones ?

La colonie peut sombrer dans le désordre : les ouvrières peuvent commencer à pondre et la colonie peut entreprendre l’élevage de nouvelles reines, l’absence du signal étant interprétée comme un signe d’orphelinage.

Existe-t-il des phéromones d’abeilles synthétiques ?

Oui, des phéromones de synthèse reproduisant les mélanges naturels sont utilisées commercialement, notamment dans les leurres à essaims à base de phéromone royale et de phéromone de Nasonov.

Sources : NCBI, « Chemical Communication in the Honey Bee Society », INRAE, « Réaliser un diagnostic de la santé des abeilles en traduisant leurs phéromones ».