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Caractérisation des sécrétions des glandes labiales céphaliques des mâles de

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Academic year: 2023

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Par ces quelques lignes, je voudrais remercier toutes les personnes qui ont contribué de loin à l'élaboration de cet ouvrage. Pierre Rasmont pour m'avoir accueilli dans son service, pour ses bons conseils et son attention constante. Michäel Terzo qui m'a guidé tout au long de cette année, pour ses conseils avisés et sa disponibilité.

Denis Michez, Mme Stéphanie Iserbyt et Mme Olivia Ponchau pour leur aide et leur soutien constants, ainsi que M. Je n'oublie pas mes proches qui m'ont été indispensables dans les moments les plus difficiles. Que toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce travail et que je n'ai pas citées ici sachent que je ne les ai pas oubliées et que je les en remercie.

Introduction

  • Les phéromones
  • La production de phéromones sexuelles chez les bourdons
    • Généralités
    • Composition des sécrétions des glandes céphaliques labiales de Bombus terrestris (L). 4
  • Variabilité intraspécifique
  • Variabilité journalière
  • Variabilité due à l’âge
  • Objectifs

Ce sont des glandes acineuses appariées qui occupent la majeure partie du volume de la tête. Cette poche se poursuit par un long canal unique qui relie la base de la langue (Fig. 1.). Fraction évaporée des sécrétions de 4 espèces de bourdons. 1973) observent que l'abondance relative des mévalogénines et les rapports alcool-cétone et alcool-aldéhyde évoluent progressivement au cours de la saison.

Une grande partie de la variabilité dans la composition des sécrétions céphaliques labiales de 22 mâles de B. La variabilité qualitative et quantitative des sécrétions déposées par les mâles sont toutes deux importantes pour le succès de la rencontre avec une jeune femelle. Bergman (1997) a étudié les variations diurnes des sécrétions des glandes de la tête labiale de Bombus lapidarius (L.).

La quantification des deux principaux composés présents dans les glandes montre une variabilité diurne qui correspond au comportement prénuptial. Les changements avec l'âge dans l'ultrastructure et le contenu des glandes labiales de plusieurs espèces de guêpes ont été étudiés par Ågren et al. L'étude morphologique a été réalisée avec des observations au microscope électronique à balayage et à transmission (tab. 2.).

Ce travail cherche à répondre aux questions suivantes : existe-t-il une variabilité de la composition des sécrétions au cours du temps.

Figure 1. Dessin semidiagrammatique de la tête de Bombus lapidarius (L.) mâle, en vue frontale
Figure 1. Dessin semidiagrammatique de la tête de Bombus lapidarius (L.) mâle, en vue frontale

Matériel et méthode

  • Matériel biologique
    • Conditions d’élevage de la colonie
    • Isolement des mâles
    • Détermination des classes d’âge
    • Détermination de la date de sacrifice
    • Condition d’élevage des mâles
    • Sacrifice des mâles
  • Dissection des glandes céphaliques labiales
    • Technique de dissection
    • Conservation des glandes
  • Analyse chimique
    • Technique du GC-MS
    • Tirage aléatoire
  • Analyse statistique
    • Constitution de la matrice
    • Analyse par classe d’âge
    • Analyse par individu

Chaque jour à heure fixe, les mâles nouvellement arrivés sont retirés de la colonie, marqués d'une étiquette numérotée collée sur le thorax et placés dans de petites cages à mouches en bois de pin non traité (13,5 x 12 x 8,5 cm). La partie supérieure est recouverte d'un grillage à travers lequel les mâles peuvent lécher le nectar distribué à volonté (fig. 9.). Dans des conditions naturelles, les bourdons mâles ne quittent pas la colonie avant 2-3 jours.

Cette période est nécessaire à la sclérification de la cuticule et au durcissement des ailes (Ågren et al., 1979). Les mâles sont regroupés dans les petites cages selon la programmation de leur date de sacrifice. Tous les mâles destinés à être sacrifiés à la même date sont rassemblés dans une cage commune.

L'éclairage de cette seconde chambre a pour but de maintenir les mâles dans des conditions aussi proches que possible des conditions naturelles. A la date prévue, les mâles sont placés individuellement dans de petites boîtes et sacrifiés en les congelant à -30°C. L'analyse de la composition des sécrétions est réalisée par un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse (GC-MS) de la marque Finnigan GCQ.

A cet âge les mâles n'ont toujours pas de couleur et selon Ågren et al. A partir de la matrice de données brutes de rang 112 individus x 49 composés exprimant l'aire des pics, une matrice des aires moyennes des composés selon la classe d'âge est construite (13 classes x 49 composés). A partir de cette matrice on tire une matrice de rang croissant des surfaces dans le vecteur de la classe.

Le choix de la distance euclidienne est justifié par le fait que cette méthode préserve la proportionnalité des distances entre les objets. Le calcul de la distance euclidienne et la réalisation du dendrogramme sont effectués à l'aide du logiciel NTSYS (Rholf, 1993). La matrice utilisée pour effectuer cette analyse est tirée de la matrice de données brutes (112 individus x 49 composés, exprimant l'aire des pics), mais n'inclut que les individus entre 7 et 25 jours, comme dans la nature pourrait être enregistré.

Figure 9. Cages des mâles.
Figure 9. Cages des mâles.

Résultats

Elevage

Injection au GC-MS

  • Chromatogrammes
  • Identification des composés
  • Analyses statistiques
    • Analyse discriminante linéaire
    • Classification hiérarchisée
    • Analyse en composantes principales
  • Tableau récapitulatif

Une première analyse discriminante linéaire est réalisée sur la base d'une matrice de 112 individus regroupés en 13 classes d'âge et des 49 composés identifiés (Fig. 15.). Il n'est pas possible de distinguer les 13 groupes d'âge sans confusion, en effet, il existe un continuum lié à l'âge entre les différents groupes. Pendant cette période, les mâles vivent à l'extérieur du nid, ne revenant jamais jusqu'à leur mort.

La quatrième classe d'âge concerne les hommes âgés de 20 à 40 jours, elle correspond à la fin de vie. L'axe LD1 discrimine positivement les individus âgés de 1 à 15 jours, le composé ayant le poids le plus important dans ce sens est le géranylcitronellol. En négatif sur cet axe on retrouve les individus en classe 0 et ceux âgés de 20 à 40 jours, concernés par la présence de tricosan.

LD2 sépare positivement les individus âgés de 0 jours, selon la présence d'hénicosan, des individus dont l'âge est compris entre 2 et 40 jours, leur position étant déterminée par la présence de tricosan. Enfin, LD3 discrimine principalement les individus de 1 à 4 jours affectés par la présence d'hexacosane des individus de 5 à 15 jours affectés par la présence de pentacosane. Une matrice de classement basée sur la moyenne des surfaces par classe d'âge et des 49 concessions est utilisée pour effectuer un classement hiérarchique.

Le groupe le plus éloigné et le mieux individualisé est le groupe 30-40 jours, qui correspond aux hommes dont l'âge est très supérieur à l'âge naturel de mortalité (plus ou moins 20 jours). Entre 7 et 25 jours, les mâles se distinguent des mâles plus âgés par 7 à 15 jours. La PCR est réalisée sur la base de 48 molécules (car l'un des composés n'est pas présent chez tous les individus considérés : l'icosane) et 44 prélèvements âgés de 7 à 25 jours (Figure 19).

En vert les mâles avaient 7 jours, en bleu foncé les mâles avaient 10 jours, en orange les mâles avaient 15 jours, en rose les mâles avaient 20 jours et en bleu clair. On peut remarquer qu'il y a un gradient dans la position des différents individus par ordre croissant d'âge. En vert les mâles avaient 7 jours, en bleu foncé les mâles avaient 10 jours, en orange les mâles avaient 15 jours, en rose les mâles.

Si l'on trace une diagonale entre les axes 1 et 3, les individus de plus de 15 jours et les individus de moins de 15 jours sont presque tous séparés par cette ligne. Cet ACP permet, selon les volets 1 et 2, d'isoler les individus des autres pendant 7 à 15 jours.

Figure 14. Chromatogrammes représentatifs de 3 classes d’âge, respectivement 1, 15 et 40 jours
Figure 14. Chromatogrammes représentatifs de 3 classes d’âge, respectivement 1, 15 et 40 jours

Discussion

  • Chromatogrammes
  • Identification des composés
  • Distinction des classes
  • Comparaison des résultats avec les observations d’Ågren
  • Mise en place des voies métaboliques
  • Implications

Dès l'âge de 1 jour, le terrestrol devient plus abondant et devient le composé principal (fig. 23). Cet âge est considéré comme l'âge normal auquel les hommes meurent dans des circonstances naturelles (Svensson, 1980). Lorsque la molécule spécifique à l'espèce est le composé principal, l'âge du bourdon est compris entre 1 et 20 jours.

D'autre part, le géranylcitronellal, le dodécanoate d'isopropyle, le tétradécanal ; le tétradécanoate d'isopropyle, l'eicosanol, l'eicosenol et le docosenol n'ont pas été détectés dans cet article. la molécule principale de la phéromone sexuelle de B. terrestris est le terrestrol, c'est aussi ce que l'on peut observer dans le tableau 5. la moyenne des surfaces par classe d'âge, en %) pour les spécimens âgés de 1 à 20 jours. Les guêpes de 0 jour se caractérisent par la présence d'hénicosan comme molécule principale, pour les spécimens de 25 jours, c'est le dodécanoate de dihydrofarnésyle qui est le plus abondant et enfin, pour 30 et 40 jours. hommes, la composition principale est le tricosane. Différents nuages ​​de points se recouvrent partiellement, ceci est dû à la présence d'un continuum d'âge dans la série d'analyse.

La méthode de clustering UPGMA de la matrice de distance euclidienne basée sur la matrice des rangs donne des résultats cohérents avec le choix des 4 classes inspirées de la littérature et utilisées pour l'ADL des 4 groupes. La classe des mâles âgés de 30 à 40 jours est donc un artefact et correspond dans la nature aux bourdons séniles âgés probablement de 20 et 25 jours (Tableau 9.). Concordance entre les classes d'âge issues de la littérature et les classes d'âge obtenues par la méthode de regroupement.

Cela correspond grosso modo à la durée de la période d'activité sexuelle extranidale obtenue ici par la méthode de regroupement. Cette période correspond au groupe formé par les individus de 7 à 25 jours dans la présente analyse. Enfin, l'ACP réalisée sur le groupe des mâles de 7 à 25 jours montre une nouvelle distinction au sein de ce groupe.

Ceci est cohérent avec les résultats statistiques obtenus, car les individus à 0 jour sont toujours très isolés des autres. Comparaison de la somme des surfaces moyennes par classe d'âge des dérivés d'acides gras et de l'acide mévalogénique. Par conséquent, lors de l'étude de la composition des sécrétions des glandes de la tête labiale d'une espèce, la variation de la composition avec l'âge doit être prise en compte.

Figure 23. Chromatogramme représentatif des spécimens âgés de 1 jour. Le terrestrol est le composé  le plus abondant
Figure 23. Chromatogramme représentatif des spécimens âgés de 1 jour. Le terrestrol est le composé le plus abondant

Conclusions

Synthèse des composés

Variabilité avec l’âge

Voies métaboliques

Bibliographie

Intra- and interspecific variability of head labial gland secretions in male bumblebees: the case of Bombus (Thoracobombus) ruderarius (Müller) and B. Absence of pheromone production for sexual marking in male bumblebee species of the subgenus Rhodobombus Dalla Torre (Hymenoptera, Apidae) , Bombus Latreille): morphological , chemical and behavioral evidence.

Annexes

Imagem

Figure 1. Dessin semidiagrammatique de la tête de Bombus lapidarius (L.) mâle, en vue frontale
Figure 2. Exemples de molécules des glandes céphaliques labiales. 1-4 :terpénoïdes ; 5-9 :dérivés  d’acide gras
Figure 4. Circuit de patrouille (flèches) et de marquage (numéro 1-11) d’un mâle de Bombus  flavidus Eversmann
Tableau 1. Composition des sécrétions des glandes labiales céphaliques   de Bombus terrestris
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Referências

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