Sensitivity of different learning tasks to stress induced by plant protection products in the honeybee Apis mellifera

Les abeilles fournissent un service écosystémique essentiel grâce à leur activité de butinage, au cours de laquelle elles récoltent nectar et pollen, en assurant la pollinisation de 90% des espèces angiospermes. Lors du butinage, elles réalisent différents apprentissages qui leur permettent d'optimiser leur recherche de nourriture, notamment en apprenant à reconnaître les fleurs riches en nectar. On observe un important déclin des populations de ces insectes depuis plusieurs décennies en raison de facteurs biologiques, physiques et chimiques. L'intoxication induite par l'exposition à des pesticides représente une des causes majeures de ce déclin. Plusieurs études conduites sur le terrain ont révélé des taux de contamination dans les matrices environnementales (nectar, pollen) souvent bien inférieurs aux doses létales pour ces insectes. On sait cependant que les pesticides ont des effets sublétaux, influençant ainsi le comportement et les capacités d'apprentissage des insectes. L'objectif de cette thèse est d'étudier, chez l'abeille domestique Apis mellifera, la susceptibilité de diverses formes d'apprentissages appétitifs face à des insecticides variés. Notre hypothèse est que certaines tâches cognitives présentent une sensibilité accrue à un stress apporté par une exposition à un pesticide. Grâce à une série d'expériences de laboratoire menées sur des abeilles en contention et utilisant le paradigme de la réponse d'extension du proboscis (PER), nous avons étudié : la sensibilité gustative au sucre, l'habituation de la PER, le conditionnement appétitif olfactif et la mémoire induite, la généralisation olfactive ainsi qu'une tâche de discrimination olfactive fine. Les abeilles ont été exposées à des produits appartenant à trois familles d'insecticides auxquels elles sont couramment confrontées sur le terrain, à des doses sublétales. Ces produits ont été sélectionnés en fonction de leur cible physiologique, des connaissances scientifiques disponibles sur leurs effets sublétaux et de leur présence avérée dans les ruches. Le premier insecticide étudié, la cyperméthrine, appartient à la famille des pyréthrinoïdes. Cette molécule bloque les canaux sodiques voltage-dépendants des neurones, ce qui modifie la fréquence des potentiels d'action. Nous avons pu constater une diminution des performances d'apprentissage, ainsi qu'une baisse des capacités de discrimination olfactive des abeilles suite à une exposition à la perméthrine ou la cyperméthrine. Le deuxième insecticide étudié, le chlorantraniliprole, est un diamide anthranilique. Cette molécule cible les récepteurs à la ryanodine dans les neurones et les muscles, entraînant un relargage de calcium intracellulaire. Ce calcium provoque la contraction musculaire et l'exocytose des neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Démontrant pour la première fois un effet cognitif de ce produit, nous avons observé une réduction des capacités de discrimination olfactive chez les abeilles exposées à de faibles doses de cette molécule. Le troisième insecticide, le flupyradifurone, appartient à la famille des buténolides. C'est un agoniste des récepteurs nicotiniques qui réduit l'excitabilité des neurones en suivant un mode d'action proche de celui des néonicotinoïdes. Les capacités de discrimination olfactive des abeilles exposées à de faibles doses de flupyradifurone étaient à nouveau fortement réduites, voire complètement abolies. Ces travaux démontrent une sensibilité différentielle de différentes tâches cognitives que les abeilles effectuent en conditions naturelles, la discrimination olfactive fine étant plus fortement impactée par de faibles doses de produits phytosanitaires. Ces observations suggèrent la nécessité d'inclure systématiquement des tâches de discrimination fine dans les travaux d'évaluation des effets des stress afin de ne pas sous-estimer leurs effets sublétaux sur le comportement des abeilles.