Concordia University
Candidat Chercheur(e) invité(e) / Invited researcher
superviseur(e): Emma Despland
Colin Favret
Frederic Beaulieu
Début: 2025-09-15

Projet

Menaces invisibles : Étude du rôle des communautés d'acariens dans le déclin des populations de bourdons
1. Contexte et enjeux + objectifs généraux et spécifiques (2 pages max) Les bourdons (Bombus spp.) forment un groupe de pollinisateurs écologiquement important que l'on retrouve dans une large gamme d'habitats 8. Leur grande taille, leur pilosité dense et leur capacité à butiner par temps frais ou couvert en font des pollinisateurs très efficaces de la flore sauvage et d'une grande variété de cultures, y compris celles qui nécessitent une pollinisation par bourdonnement 22. Au-delà de leur rôle dans les écosystèmes naturels, les bourdons ont fait l'objet d'une attention croissante en agriculture en raison de leur efficacité dans la pollinisation en serre et en plein champ, ce qui a conduit au développement d'une industrie commerciale mondiale pour leur utilisation gérée 12-23. Au Québec, cette activité englobe la production de tomates, de bleuets, de canneberges et de pommes. Leur contribution à la fois à la biodiversité et à la production alimentaire souligne le besoin croissant de comprendre et de protéger ces insectes vitaux. Les populations de bourdons connaissent un déclin important dans le monde et en Amérique du Nord, ce qui soulève des inquiétudes quant à la biodiversité et à la productivité agricole 2-5. En Amérique du Nord, la situation est particulièrement alarmante: au moins sept espèces de bourdons (Bombus pensylvanicus, B. affinis, B. terricola, etc.) sont en déclin ou menacées d'extinction 3-6-16. Le déclin mondial des populations de bourdons a été attribué à de multiples facteurs interdépendants, notamment la perte d'habitat, l'exposition aux pesticides, la propagation d'agents pathogènes et le changement climatique 9. Ces facteurs de stress interagissent souvent en synergie, amplifiant leurs effets cumulatifs et compliquant les efforts de conservation 17. Si ces facteurs de stress ont été relativement bien documentés, un facteur potentiel contribuant au déclin de la santé des bourdons reste notablement sous-exploré, à savoir le rôle des acariens associés aux bourdons. Les acariens (Acari) constituent l'un des groupes d'arthropodes les plus diversifiés sur le plan de l'évolution et présentent un large éventail de stratégies d'histoire de vie. Ils jouent un rôle vital dans les écosystèmes naturels et aménagés, mais restent peu étudiés en raison de leur taille microscopique et des difficultés liées à leur détection et à leur identification 11- 14-24. Par conséquent, la biologie et les fonctions écologiques de nombreuses espèces d'acariens restent inconnues. À ce jour, au moins 91 espèces d'acariens ont été documentées en association avec des bourdons dans le monde entier 13. Ces acariens sont signalés comme s'engageant dans une gamme d'interactions écologiques, de la phorésie et du commensalisme au parasitisme nuisible 21. Nombre d'entre eux sont des associés obligatoires, dépendant des bourdons pour la dispersion, la reproduction ou l'accès aux ressources alimentaires 7-10. Dans l'Ontario, au Canada, une étude récente a recensé 33 espèces d'acariens associées à 11 espèces de Bombus, dont près de la moitié sont des associés obligatoires 10. Bien qu'il ait été proposé que ces acariens puissent fournir des services neutres ou même bénéfiques, leur potentiel de devenir parasites, de perturber le comportement des abeilles (par exemple le vol et le mouvement) ou d'épuiser des ressources essentielles comme le pollen et le nectar reste largement inexploré. L'impact final des acariens phorétiques sur les abeilles, ainsi que sur la santé et la stabilité des colonies, doit faire l'objet d'une étude plus approfondie. Il a également été proposé que certains acariens associés aux bourdons puissent servir de vecteurs d'agents pathogènes, comme Crithidia bombi, Nosema bombi et Apicystis bombi détectés dans des acariens collectés sur Bombus spp. suggérant un rôle possible dans la transmission ou la persistance de maladies au sein des colonies d'abeilles 19. L'étude de la diversité, du comportement et des interactions de ces acariens au niveau du nid est essentielle pour développer des stratégies de conservation globales et efficaces pour les bourdons. Ces associations peuvent affecter de manière significative l'immunité, la reproduction et la survie, et donc avoir des implications plus larges pour les services de pollinisation. Il est essentiel de combler cette lacune dans les connaissances pour protéger les pollinisateurs. Les réglementations actuelles concernant l'élevage, l'hygiène et les mouvements internationaux des bourdons utilisés à des fins commerciales sont limitées, et une meilleure compréhension des associations d'acariens est essentielle pour informer et soutenir une industrie de la pollinisation plus responsable et plus durable. L'objectif général de notre groupe K2A est de faire progresser les connaissances sur la diversité, le comportement et l'écologie des acariens des bourdons en comblant les principales lacunes en matière de connaissances afin de soutenir la conservation des bourdons et leur utilisation responsable en tant que pollinisateurs commerciaux. Cette recherche vise non seulement à générer de nouvelles connaissances scientifiques, mais aussi à traduire ces résultats en stratégies réalisables qui soutiennent la conservation des abeilles et les pratiques agricoles durables. En guidant la production et l'utilisation responsables des abeilles domestiques, notre travail permettra de s'assurer que les connaissances émergentes contribuent directement au développement d'interventions fondées sur des preuves et de meilleures pratiques qui favorisent la santé des pollinisateurs et la durabilité de l'agriculture. Objectifs de recherche Objectif 1 - Diversité et distribution des acariens phorétiques et nidicoles associés aux bourdons sauvages et commerciaux au Québec Cet objectif vise à documenter et à comparer la diversité, la distribution et la structure des communautés d'acariens phorétiques et nidicoles associés aux bourdons sauvages et commerciaux (p. ex. B. impatiens et B. griseocollis) au Québec. Les abeilles seront prélevées dans des habitats naturels et dans des serres afin d'assurer une couverture écologique. Les acariens phorétiques seront prélevés sous un stéréomicroscope, conservés dans l'éthanol et identifiés à l'aide de clés morphologiques et de codes-barres COI. Des données supplémentaires proviendront de spécimens de Bombus conservés à l'Insectarium de Montréal et à la Collection Ouellet-Robert, recueillis dans divers sites du Québec. Les acariens vivant dans les nids seront étudiés à partir de nids sauvages (localisés par le suivi des reines ou par des recherches au sol) et de ruches commerciales utilisant Bombus impatiens et B. griseocollis. Les nids seront collectés et disséqués en laboratoire à deux étapes clés du développement de la colonie : (1) pendant l'élevage du couvain et le pic d'activité des travailleurs au milieu de l'été, lorsque les cycles de reproduction des acariens sont les plus actifs et que diverses communautés sont présentes 7, et (2) pendant la phase de reproduction/dispersion à la fin de l'été ou au début de l'automne, lorsque les deutonymphes phorétiques commencent à s'attacher aux nouvelles reines et aux nouveaux mâles pour l'hivernage et la dispersion 10-20. Les acariens seront extraits à l'aide de méthodes de collecte directe, d'entonnoirs Berlese-Tullgren et de flottation. Des analyses comparatives évalueront les différences dans la diversité des acariens et la structure de la communauté entre les systèmes sauvages et gérés afin de comprendre comment l'habitat et la gestion des abeilles influencent les assemblages d'acariens. Objectif 2 - Caractériser les communautés d'acariens et leurs interactions dans les nids de bourdons Cet objectif vise à caractériser la diversité, la composition et les rôles écologiques des communautés d'acariens associées aux bourdons sauvages et aux bourdons gérés commercialement. L'échantillonnage se concentrera sur Bombus impatiens et B. griseocollis dans les populations sauvages et les colonies commerciales. Les acariens seront collectés sur des abeilles individuelles et des matériaux de nidification et identifiés en utilisant une combinaison de taxonomie morphologique et de code-barres moléculaire pour garantir la précision et détecter les espèces cryptiques. Les facteurs environnementaux et de gestion seront enregistrés afin de contextualiser les associations hôte-acarien. La diversité alpha (par exemple, la richesse des espèces, l'indice de Shannon) et la diversité bêta seront calculées ; le NMDS permettra de visualiser les différences entre les communautés et la PERMANOVA permettra de tester la signification statistique. References 1 Anderson, M. J. (2001). A new method for non‐parametric multivariate analysis of variance. Austral ecology, 26(1), 32-46. 2 Bartomeus, I., Ascher, J. S., Gibbs, J., Danforth, B. N., Wagner, D. L., Hedtke, S. M., & Winfree, R. (2013). Historical changes in northeastern US bee pollinators related to shared ecological traits. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(12), 4656-4660. 3 Cameron, S. A., Lozier, J. D., Strange, J. P., Koch, J. B., Cordes, N., Solter, L. F., & Griswold, T. L. (2011). Patterns of widespread decline in North American bumble bees. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(2), 662-667. 4 Clarke, K. R. (1993). Non‐parametric multivariate analyses of changes in community structure. Australian journal of ecology, 18(1), 117-143. 5 Colla, S. R., Otterstatter, M. C., Gegear, R. J., & Thomson, J. D. (2006). Plight of the bumble bee: pathogen spillover from commercial to wild populations. Biological conservation, 129(4), 461-467. 6 COSEWIC (2015). COSEWIC assessment and status report on the Yellow-banded Bumble Bee Bombus terricola in Canada, Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada. 7 Eickwort, G. C. (1994). Evolution and life-history patterns of mites associated with bees. In Mites: ecological and evolutionary analyses of life-history patterns (pp. 218-251). 8 Goulson, D., Lepais, O., O’Connor, S., Osborne, J. L., Sanderson, R. A., Cussans, J., & Darvill, B. (2010). Effects of land use at a landscape scale on bumblebee nest density and survival. Journal of Applied Ecology, 47(6), 1207-1215. 9 Goulson, D., Nicholls, E., Botías, C., & Rotheray, E. L. (2015). 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