Chemical communication and social regulation in the honey bees colony (apis mellifera L.)

In the honeybee colony (Apis mellifera L.) studies of the chemical communication are essential to understand social regulations. In the honey bee colony more than 50 chemical substances with releaser and primer effects have been identified. Despite years of research on this type of communication, significant work remains to be done.In this thesis, the aim is to characterize the dynamics of a major pheromone: ethyl oleate (EO), which optimizes the balance between nurses and foragers in the colony. In addition, we initiated research on the queen and brood chemical communication in which only two pheromones have been identified in the colony.We have demonstrated that EO production by workers varies under different colony environment. EO production can also be modified by stress; honey bees parasitized by the Nosema spp. have abnormally high EO production. In addition, we identified that EO is transmitted from foragers to nurses by contact (cuticle and pollen).For the queen, our results indicate that the queen uses multiple redundant pheromones (QMP and other unknown compounds), that affect wax construction, retinue behaviour and worker ovary inhibition.For the brood we have identified a volatile pheromone E-ß-ocimene produced mostly by the young larvae to inhibit the development of workers ovaries and accelerate workers'behavioural maturation.With these studies we clarify some aspects of what is known about chemical communication in the honey bee colony. Then we try to explain the role of complexity and redundancy of pheromones in the honey bee colony by two theoriesLa colonie d'abeille (Apis mellifera L.) est une société complexe où les individus interagissent entre eux, notamment par le biais de phéromones. L'étude de cette communication chimique est indispensable à la compréhension des régulations sociales mises en place dans la colonie. Chez l'abeille, plus de 50 substances chimiques avec des effets incitateurs ou modificateurs sur la colonie ont été identifiées. Malgré ces découvertes, de nombreux travaux sont à accomplir pour mieux comprendre ce système de communication particulier.La problématique de cette thèse vise à caractériser l'histoire de vie d'une phéromone majeure l'Oléate d'Ethyle (EO), qui permet d'optimiser l'équilibre nourrices / butineuses dans la colonie. Parallèlement, d'autres recherches ont été entreprises, notamment l'étude de la communication chimique de la reine et du couvain, chez qui seulement deux phéromones ont été identifiées avec des effets pléiotropiques dans la colonie.Nos résultats ont mis en évidence une production variable d'EO par les ouvrières, en fonction de l'environnement de la colonie. La production de cette molécule chimique dans la colonie peut également être modifiée par un stress : des abeilles parasitées par du Nosema spp. ont une production anormalement élevée d'EO. En outre, cette molécule phéromonale est transmise des butineuses vers les nourrices par contact cuticulaire et par le pollen.Pour la compréhension de la communication entre la reine et les ouvrières, nos résultats montrent que la reine utilise d'autres composés phéromonaux puissant en redondance de la QMP pour orienter la construction de cire, le phénomène de cour et l'inhibition des ovaires des ouvrières.Chez le couvain, nous avons identifié un composé phéromonal volatil, le E-ß-ocimène, produit majoritairement par les jeunes larves, inhibant le développement des ovaires des ouvrières et accélérant leur maturation comportementale.Ces études nous ont permis d'avoir une connaissance plus précise de la communication chimique au sein de la colonie. Ainsi nous expliquons par deux théories le rôle de la complexité et de la redondance phéromonale de la colonie d'abeille