Croix

Aug 21, 2023

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 11506 (2023) Citer cet article

452 Accès

4 Altmétrique

Détails des métriques

La naturalisation rapide de Bombus terrestris à travers la péninsule de Nemuro a conduit au déclin de deux espèces indigènes japonaises étroitement apparentées, à savoir Bombus hypocrita sapporensis et Bombus cryptarum florilegus, toutes deux appartenant au sous-genre commun Bombus. Bien qu'il soit largement admis que les croisements d'espèces indigènes et non indigènes sont influencés par la phéromone sexuelle mâle commune dans cette région, aucune étude n'a été menée pour étayer cette affirmation. Ainsi, nous avons étudié les activités croisées des phéromones sexuelles mâles entre bourdons indigènes et non indigènes, ainsi que les fréquences d'accouplement croisé, à l'aide d'analyses chimiques et ADN. Nos analyses par chromatographie en phase gazeuse et détecteur électroantennographique et nos tests comportementaux ont révélé la présence d'activités croisées de phéromones sexuelles entre B. terrestris et les deux espèces de bourdons japonais. En outre, les analyses d’ADN ont révélé l’apparition de croisements entre espèces indigènes et non indigènes dans la péninsule de Nemuro. Dans l’ensemble, ces résultats indiquent la nécessité immédiate de mesures de conservation pour sauvegarder les populations de bourdons japonais dans la péninsule de Nemuro.

Depuis sa désignation comme espèce exotique au Japon en 2006, le bourdon importé Bombus terrestris L. a posé des défis importants. Bien que B. terrestris soit un important pollinisateur en serre, des reines et des mâles en fuite ont établi des populations sauvages à Hokkaido, au Japon. Ce processus de naturalisation a conduit à une compétition entre B. terrestris et les espèces indigènes de bourdons japonais, à la perturbation des relations symbiotiques entre les plantes indigènes et les bourdons et à l'introduction de nouveaux ravageurs et pathogènes1,2,3,4,5,6,7,8. .

Dans des conditions de laboratoire, l'hybridation entre B. terrestris et des espèces de bourdons japonais étroitement apparentées, telles que B. hypocrita hypocrita, B. h. sapporensis et B. ignitus sont facilement présents9. Cependant, aucun hybride viable n'est produit lorsque les reines indigènes s'accouplent avec des mâles de B. terrestris, car les œufs pondus cessent leur développement embryonnaire10,11. Néanmoins, les croisements entre ces espèces ont des effets néfastes sur la reproduction des bourdons indigènes, car les reines Bombus ne s'accouplent généralement qu'une ou deux fois12. De plus, des analyses ADN antérieures ont révélé la présence de spermatozoïdes de B. terrestris dans les spermathèques des reines sauvages de B. h. hypocrite, B. h. sapporensis et B. ignitus, ce qui indique que des croisements entre les mâles de B. terrestris et les reines indigènes se produisent sur le terrain11. Notre étude précédente suggérait également que les croisements étaient facilités par les similitudes dans la production de phéromones sexuelles masculines dans la glande labiale (LG) 13.

La péninsule de Nemuro, située à l'est d'Hokkaido, représente un habitat précieux pour les bourdons indigènes, avec 10 des 15 espèces japonaises, y compris l'espèce rare de bourdons, B. cryptarum florilegus, qui prospèrent dans cette région14. En effet, B. c. florilegus présente une répartition restreinte, présente uniquement dans les péninsules de Nemuro et Notsuke au Japon, et est répertoriée comme une espèce quasi menacée sur la Liste rouge du Japon14. Étant donné que B. terrestris s'est naturalisé dans cette région, les populations de B. h. sapporensis et B. c. florilegus est en déclin constant15. Bien qu’il soit largement admis que les croisements entre espèces indigènes et non indigènes sont influencés par la phéromone sexuelle mâle commune dans la région, il n’existe aucune preuve empirique pour étayer cette hypothèse. Par conséquent, à l’aide d’analyses chimiques et ADN, nous avons étudié les fréquences d’accouplement croisé et les activités croisées des phéromones sexuelles mâles entre bourdons indigènes et non indigènes.

Des analyses antérieures par chromatographie en phase gazeuse et détecteur électroantennographique (GC-EAD) ont confirmé la présence de dodécanoate d'éthyle, de 2,3-dihydrofarnésal et de 2,3-dihydrofarnésol émis par le LG mâle chez B. terrestris16. De plus, du dodécanoate d'éthyle a été détecté chez le LG mâle de B. h. sapporensis13. Nos analyses GC-EAD ont confirmé que le LG mâle de B. c. florilegus émet du dodécanoate d'éthyle. De plus, le dodécanoate d'éthyle et le 2,3-dihydrofarnésol ont provoqué des réponses électrophysiologiques claires des antennes chez les reines vierges de B. terrestris (Fig. 1Aa). Cependant, seul le dodécanoate d'éthyle a évoqué des réponses antennes électrophysiologiques claires chez B. h. sapporensis et B. c. reines vierges florilegus (Fig. 1Ab, Ac, Ba, Bb, Bc, Ca, Cb, Cc).