Quand il s'agit de sexe entre plantes, de minuscules abeilles de la taille de coccinelles jouent un rôle essentiel dans la promotion des appariements à longue distance. C'est ce que des scientifiques de l'Université du Texas à Austin ont découvert après l'un des tests de paternité les plus détaillés jamais menés sur des arbres sauvages. La recherche donne un nouvel aperçu de la façon dont les minuscules animaux pollinisateurs favorisent la diversité génétique qui est essentielle à l'adaptation des plantes face à la maladie, le changement climatique et d'autres menaces pertinentes pour l'agriculture et les efforts de reboisement dans le monde entier.

Dans une étude publiée cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , les chercheurs ont identifié les voies empruntées par des centaines d'abeilles sauvages vers et depuis les arbres qu'elles ont pollinisés à travers une zone forestière de plus de 2,5 miles carrés (690 hectares).

A la surprise des biologistes, les plus petites abeilles ont réussi à parcourir des distances aussi loin que leurs plus grandes cousines pollinisatrices, agissant fréquemment comme de minuscules entremetteurs pour les arbres séparés par plus d'un mile (> 2km). En réalité, dans la moitié des cas où une paire d'arbres séparés par une distance importante a créé un fruit ensemble, le pollen avait été transporté par une abeille pas plus grosse qu'un grain de riz.

"La taille n'est pas tout, " a déclaré Shalene Jha, un professeur agrégé de biologie intégrative et le chercheur principal de l'étude. "Ces petites abeilles sont responsables d'impacts bénéfiques majeurs en termes de reproduction et de flux de gènes."

La cartographie des arbres, les abeilles et les marqueurs génétiques ont pris environ quatre ans et s'étendaient sur trois sections d'une forêt tropicale humide près du canal de Panama. La zone d'étude était 10 fois plus grande que la plupart des projets de recherche précédents tentant de cartographier le mouvement du pollen par l'intermédiaire des abeilles.

« Si vous travaillez dans une petite portion de forêt, vous n'êtes capable de mesurer le mouvement du pollen que dans une petite zone, " a déclaré Jha. " Nous avons capté le signal de la distance parcourue par ces petites abeilles parce que nous avons commencé à faire un travail proportionné à l'échelle à laquelle elles volent réellement. "

Plus de 85 pour cent des plantes, dont près des deux tiers des cultures vivrières, dépendent des abeilles et autres insectes pollinisateurs pour la reproduction sexuée. La plupart des études sur les insectes pollinisateurs se sont principalement concentrées sur les abeilles plus grosses, qui transportent le plus de pollen et, Donc, aider les plantes à produire le plus de fruits et de graines.

Néanmoins, il existe des dizaines de milliers d'espèces d'abeilles, et Jha et son équipe voulaient en savoir plus sur la fonction des petites abeilles. Ils ont découvert que les petites abeilles visitent plus les fleurs que leurs homologues plus grandes, et ils couvrent des distances remarquables pendant qu'ils pollinisent. Les abeilles aussi petites que quelques millimètres déplacent le pollen dans des zones plus d'un million de fois leur taille corporelle. Pour mettre cela en perspective, une personne adulte moyenne devrait voyager à partir d'endroits aussi éloignés que Los Angeles et Chicago pour couvrir une distance équivalente.

Parce que ces correspondances à longue distance aident à prévenir la consanguinité entre des plantes étroitement apparentées, les abeilles qui volent loin aident les arbres à avoir une nouvelle génération florissante de progéniture pour les remplacer.

"Nous n'avons pas traditionnellement demandé comment les pollinisateurs influencent la façon dont les gènes sont transmis à travers les générations, mais c'est extrêmement important pour la persistance à long terme de la population, " a déclaré Jha. "Nous regardons généralement les graines ou le nombre de graines lorsque nous voulons connaître le rôle d'une abeille dans le service de pollinisation, mais pas « qui sont les pères de ces graines ? "

Selon Jha, il est essentiel de connaître les parents d'une graine ou d'une plante donnée. Les agriculteurs et les forestiers utilisent depuis longtemps ces informations pour planifier non seulement la quantité de la production mais aussi la qualité - par exemple, fruits plus juteux ou plus gros dans une récolte, ou des arbres à croissance plus rapide dans une forêt.

Le Panama est un hotspot de biodiversité, et les arbres Miconia jouent un rôle central dans les forêts tropicales du pays. Au cours du dernier demi-siècle, la déforestation a réduit la proportion de forêt dans le pays de près de 30 pour cent, causant de l'érosion et d'autres défis dans un bassin hydrographique vital sur le plan économique, celui qui entoure le canal de Panama.

Jha pense que la nouvelle étude met en lumière à la fois comment les pollinisateurs de toutes tailles peuvent aider à promouvoir la reproduction des plantes et le reboisement dans des endroits comme le Panama, et comment les petits pollinisateurs aident les plantes dans les écosystèmes du monde entier. Espèces d'abeilles dans la plupart des endroits, y compris les États-Unis, ont tendance à varier en taille et en comportements de pollinisation de manière similaire à celle des espèces étudiées au Panama. Parce que les petites abeilles ont souvent fait preuve de plus de résilience que leurs grandes cousines face aux menaces telles que la destruction de l'habitat, il est utile de connaître leur potentiel en tant que disperseurs de pollen face au déclin des autres abeilles.

Le chercheur postdoctoral Antonio Castilla a été le premier auteur de l'article avec Jha. Les co-auteurs de l'étude étaient Nathaniel Pope et Megan O'Connell, étudiants diplômés de l'UT Austin, Maria Rodriguez, premier cycle de l'UT Austin, La coordinatrice de la sensibilisation du laboratoire Jha, Laurel Trevino, et Alonso Santos de l'Université du Panama.