Melipona quadrifasciata -Melipona quadrifasciata
| Melipona quadrifasciata | |
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Classement scientifique 
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| Royaume: | Animalia |
| Phylum: | Arthropodes |
| Classer: | Insecte |
| Ordre: | Hyménoptères |
| Famille: | Apidae |
| Genre: | Mélipone |
| Espèce: |
M. quadrifasciata
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| Nom binomial | |
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Melipona quadrifasciata
le Peletier , 1836
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| Gamme de M. quadrifasciata | |
Melipona quadrifasciata est une espèce d'abeille eusociale sans aiguillon de l'ordre des hyménoptères . Il est originaire des États côtiers du sud-est du Brésil, où il est plus communément connu sous le nom de mandaçaia , qui signifie « belle garde », car il y a toujours une abeille à l'entrée étroite du nid. M. quadrifasciata construit des ruches de boue dans les creux des arbres pour créer des passages minces qui ne laissent passer qu'une seule abeille à la fois. Parce qu'il s'agit d'abeilles sans dard, M. quadrifasciata est souvent utilisé comme pollinisateur dans les serres, surpassant les abeilles mellifères en efficacité et conduisant à des rendements globaux plus élevés de fruits plus lourds, plus gros et contenant plus de graines.
Taxonomie
Melipona quadrifasciata fait partie de la famille des Apidae et de l'ordre des Hyménoptères . M. quadrifasciata appartient à la sous - famille des Meliponini, communément appelée « abeilles sans dard ». Le genre Melipona comprend près de 50 autres espèces. M. quadrifasciata peut être classé en deux sous-espèces : M. quadrifasciata quadrifasciata qui occupe l'aire de répartition nord de l'espèce et M. quadrifasciata anthidioides qui se trouve plus souvent dans l'aire de répartition sud. Cependant, il existe une grande zone hybride où les sous-espèces se chevauchent.
Identification et différenciation
Melipona quadrifasciata a un corps arrondi noir foncé avec des antennes légèrement incurvées et des ailes translucides. La taille est de 10 à 11 mm, et ils sont plus coriaces que l'abeille commune. Cette abeille peut être identifiée par le motif de rayures jaune vif du troisième au sixième tergites abdominaux . Les mélipones qui produisent des ouvrières, des mâles et des reines potentielles sont indiscernables et mélangées, ce qui rend la différenciation des castes à la fois déterminée par l'environnement et la génétique.
Reines
L'abdomen des reines de M. quadrifasaciata gonfle avec le développement ovarien, ce qui rend les reines plus âgées que les ouvrières, ce qui est typique de la plupart des abeilles sociales. Les reines varient légèrement dans leur coloration, ayant les yeux bruns et les cheveux bruns par rapport aux yeux et aux cheveux noirs des abeilles ouvrières.
Ouvriers
Les ouvrières sont plus petites que la reine. Les ouvrières ont les yeux noirs et les cheveux noirs sur le thorax et l'abdomen. Les travailleurs plus âgés iront chercher leur nourriture tandis que les jeunes travailleurs, âgés de 12 à 21 jours, construiront et fourniront des cellules dans le rayon.
Distribution et habitat
Melipona quadrifasciata est l'une des espèces de Melipona les plus communes sur la côte sud-est du Brésil, que l'on trouve des états de Pernambuco au Rio Grande do Sul . Cette espèce montre une grande variété de sites de nidification et a été enregistrée en train de nicher dans des troncs d'arbres de 1 à 3 mètres au-dessus de la surface du sol, dans le sol des nids d'Atta et dans les nids d'oiseaux de boue abandonnés construits sur des poteaux téléphoniques. Les nids se trouvent généralement dans les trous des arbres et incorporent de l'argile. L'ouverture des nids permet à une seule abeille de passer à la fois.
Cycle de colonie
Les abeilles sans dard, telles que M. quadrifasciata , sont des abeilles très eusociales qui se caractérisent par des colonies pérennes généralement dirigées par une reine célibataire. Le nombre moyen d'ouvrières et de reines adultes au sein d'une colonie est de 300 à 400. Il y a eu un nouveau cas de polygamie temporale au sein d'une colonie de M. quadrifasciata , où huit reines pondeuses coexistent dans une seule colonie.
De nouvelles colonies sont établies dans un processus lent, lorsque le nombre d'abeilles ouvrières dépasse 500 ou 600 individus dans la colonie parentale. Ensuite, un certain nombre d'abeilles ouvrières commencent à construire un nouveau nid dans une cavité d'arbre qui s'avère bien adaptée à cette fin, et y stockent du miel et du pollen. Lorsque le nouveau nid est prêt, une "princesse abeille" ( gyne accouplé ) rejoint les ouvrières, et si elle est acceptée, elle commence à pondre et devient la nouvelle reine. Comme chez les autres abeilles Melipona, après un certain temps, l'abdomen de la nouvelle reine s'agrandit jusqu'à 3 fois ou plus sa taille initiale (phénomène appelé physogastrisme ) et elle devient incapable de voler, ne quittant plus jamais le nid.
la reproduction
Cette section contient des informations sur la construction cellulaire, la ponte et la différenciation des castes de M. quadrifasciata.
Construction cellulaire
De jeunes abeilles ouvrières du même groupe d'âge sont chargées de la construction des cellules et de l'approvisionnement des cellules de couvain. Un individu peut participer à la fois à la construction et à l'approvisionnement de la cellule. Chaque cellule n'est pas construite exclusivement et en continu par un seul ouvrier, mais par les activités successives de plusieurs ouvriers. Les cellules sont construites selon un modèle concentrique et sont finies successivement, et non de manière synchrone, de sorte qu'à un moment donné, il existe une diversité à chaque stade de croissance.
Oeuvre des ouvrières
Lorsqu'une cellule est terminée, la reine se fixe sur la cellule pour inspection et éloigne les ouvrières de la cellule. Un ouvrier fournira de la nourriture dans la cellule et se retirera rapidement. Parfois, lorsque la reine n'est pas là, une ouvrière pond un œuf dans la cellule et se retire rapidement de la zone comme lors de l'approvisionnement des cellules. Lors de la ponte de l' ouvrière , ou de la ponte, l'ouvrière sera silencieuse avec ses ailes fermées et gardera son corps complètement immobile pour ne pas attirer la reine. La ponte des ouvrières durera en moyenne 7 secondes. L'œuf d'une ouvrière est environ 2 ⁄ 3 de la taille des œufs pondus par la reine.
Oeuve de la reine
La reine inspecte brièvement la cellule avant d'insérer son métasome . Habituellement, si un œuf d'ouvrière est trouvé, il est mangé par la reine. La durée de ponte de la reine est notablement plus longue que celle des ouvrières, d'une durée moyenne de 24,5 secondes. Une fois que la reine a déposé un œuf, il y a généralement un léger délai chez les ouvrières de M. quadrifasciata avant que l'operculation, ou la fermeture de la cellule, ne se produise.
Différenciation de caste
Il a été découvert chez Melipona quadrifasciata que la détermination de la caste est à la fois génétique et environnementale. Les cellules de Melipona qui produisent des ouvrières (et des mâles) et celles qui produisent des gynes (jeunes reines) sont indiscernables et entremêlées. À l'émergence, les gynes ont à peu près la même taille que les ouvrières, bien que structurellement différentes. Les cellules qui reçoivent de petites quantités de provisions produisent des ouvrières, tandis que les cellules avec de plus grandes quantités produisent à la fois des gynes et des ouvrières (KERR 1966). Dans les recherches effectuées par Kerr, Stort et Monténégro (1966), il a été constaté qu'aucun gyne ne se produisait chez les pupes pesant moins de 72 mg, alors qu'au-dessus de ce poids, environ 25 % des pupes étaient des gynes. Lorsque toutes les pupes dépassent 72 mg, une ségrégation de 3:1 entre les ouvrières et les gynes est observée. À une époque où la nourriture n'est pas adéquate et où les pupes sont moins nombreuses, moins de gynes se développent.
Le rapport de 3 : 1 entre les ouvrières et les gynécologues fournit la preuve de la détermination génétique de la caste. Pour être reine, une femelle doit être hétérozygote à deux loci. L'homozygotie à l'un ou aux deux loci produit un individu qui devient un travailleur. Une reine potentielle, ayant une double hétérozygotie, ne peut devenir reine que si les conditions environnementales sont bonnes et que le poids idéal des pupes peut être atteint. Une progéniture doublement hétérozygote deviendra une ouvrière si les conditions alimentaires ne sont pas favorables.
Remplacement de la reine
Les reines potentielles, ou gynes , sont continuellement produites en raison de la nature génétique et trophique de la différenciation des castes. Cela fournit une sécurité intégrée si une nouvelle reine est nécessaire, mais il doit également y avoir un dispositif en place pour éliminer les gynes excédentaires. Ce sont généralement les ouvrières qui tuent les gynes en excès chez les espèces de Melipona . Cependant, à un moment de la reine supersedure à M. quadfrifasciata , plusieurs gynes seront tués devant une reine vierge nouvellement acceptée aide les travailleurs à faire face à d' autres gynes vierges qui pourraient émerger. Une fois que la reine nouvellement acceptée est établie et que la compétition est éliminée, la nouvelle reine prendra son vol nuptial.
Développement
La période complète de développement de Melipona quadrifasciata est d'environ 38 jours; 5 jours de développement embryonnaire, 15 jours de stade larvaire et 18 jours de pupe.
la communication
Melipona quadrifasciata est une abeille très eusociale, ce qui rend la communication impérative pour la survie de la colonie.
Recrutement de fourrager
Le recrutement des butineuses chez les abeilles sans dard telles que M. quadrifasciata n'est pas aussi aigu que chez les abeilles mellifères. Dans une série d'expériences réalisées par l'Université de Vienne, il a été confirmé que M. quadrifasciata était capable de recruter d'autres butineuses au sein d'une colonie et de communiquer la direction mais pas la distance d'un site d'alimentation. En comparaison avec d'autres espèces d'abeilles, M. quadrifasciata n'était pas aussi efficace pour communiquer l'emplacement d'un site d'alimentation, mais cela pourrait être dû aux sources de nourriture abondantes et faciles à trouver dans son habitat dans les forêts du Brésil.
Semblable à Melipona bicolor , M. quadrifasciata est principalement actif à l'extérieur de son nid le matin, lorsque l' humidité est élevée et que l'intensité lumineuse et la température sont modérées. Ils cherchent de la nourriture dans les premières heures du matin.
Relation avec les humains
Melipona quadrifasciata est couramment utilisé dans l'agriculture en Amérique du Sud, mais les abeilles sauvages ressentent les effets de la déforestation et des pesticides.
Pollinisateurs de serre
Les anciens Mayas ont domestiqué une espèce distincte d'abeilles sans dard. L'utilisation d'abeilles sans dard est appelée meliponiculture, du nom des abeilles de la tribu Meliponini, comme Melipona quadrifasciata au Brésil. Cette variation de l'apiculture se produit encore dans le monde aujourd'hui. M. quadrifasciata est fréquemment récolté pour être utilisé comme pollinisateur en serre car il est sans aiguillon et peut facilement vivre dans des ruches artificielles. M. quadrifasciata a surpassé les abeilles mellifères en tant que pollinisateurs de serre pour produire des fruits plus gros et porteurs de plus de graines que ceux pollinisés par les abeilles mellifères. Les nids de M. quadrifasciata et d'autres abeilles sans dard de la tribu Meliponini sont couramment utilisés pour récolter du miel en Amérique centrale et du Sud.
Apiculture
Cette espèce est bien adaptée à l'apiculture rationnelle, car les colonies permettent l'introduction de nouvelles reines d'autres régions, permettant l'échange de reines entre les apiculteurs de différentes régions du Brésil. Le miel de M. quadrifasciata est produit sporadiquement dans l'État brésilien de Bahia comme source de revenu supplémentaire. Le miel est généralement collecté et vendu par les femmes, et lors d'une bonne saison de floraison, une seule ruche peut produire 1 à 1,5 litre de miel. Dans les régions chaudes, le miel est produit toute l'année et la production peut être considérablement plus élevée. Le miel de M. quadrifasciata est utilisé à la fois pour la consommation et à des fins médicinales.
Ces abeilles sont extrêmement apprivoisées, n'attaquant jamais les humains, même pour défendre leur nid. Leur réaction normale lorsque la ruche est ouverte est de se cacher dans des coins sombres, généralement ils n'essayent pas de s'envoler. Dans les colonies fortes, quelques ouvrières peuvent contourner l'intrus, mais éviteront de le toucher. Ce comportement facilite grandement le travail des apiculteurs intéressés à les élever.
La déforestation
L'expansion des terres cultivées et l'exploitation forestière dans le cerrado brésilien ont réduit l'abondance des abeilles Meliponini. La fragmentation de l'habitat affecte les sources de nourriture florale et les sites de nidification. M. quadrifasciata cherche des sites de nidification dans des creux d'arbres situés à quelques mètres du sol, créant une niche assez étroite. Une seule espèce d'arbre dans une zone du cerrado brésilien est protégée par le gouvernement fédéral, Caryocar brasiliense , qui est largement utilisé par M. quadrifasciata pour la nidification.
Utilisation de pesticides
Les biopesticides sont perçus comme étant sans danger pour l'environnement en raison de leur origine naturelle. Cependant, des études récentes ont montré que les risques létaux et sublétaux pour les pollinisateurs locaux sont des conséquences involontaires de l'utilisation de biopesticides. M. quadrifasciata est un important pollinisateur indigène au Brésil et a donc été utilisé pour étudier les effets des biopesticides sur les pollinisateurs. Il a été découvert que les pesticides spinosad et imidaclopride — couramment utilisés contre les ravageurs des cultures — nuisaient considérablement à la respiration des ouvrières, à l'activité de groupe et au vol chez M. quadrifasciata .