Une origine intraspécifique des chromosomes B chez Tetragonisca fiebrigi (Apidae : Meliponini) déduite de données cytogénétiques et de taille du génome nucléaire

Pourquoi de petits chromosomes supplémentaires chez les abeilles ont de l’importance

Les abeilles sans dard sont des pollinisateurs importants et prisés par les apiculteurs à petite échelle au Brésil. Deux espèces de « jataí » presque indiscernables partagent les mêmes paysages et parfois les mêmes ruches, pourtant l’une porte des chromosomes supplémentaires mystérieux tandis que l’autre n’en a pas. Ces fragments d’ADN surnuméraires, appelés chromosomes B, intriguent les biologistes depuis des décennies : sont‑ils un ballast génétique inutile, des parasites égoïstes, ou une part de l’histoire génomique de l’espèce ? Cette étude explore l’origine de ces chromosomes supplémentaires chez l’une des espèces de jataí et ce qu’ils peuvent révéler sur l’évolution des abeilles.

Deux abeilles semblables avec des différences cachées

Les chercheurs se sont concentrés sur deux abeilles sans dard étroitement apparentées, Tetragonisca angustula et Tetragonisca fiebrigi, toutes deux couramment élevées par les apiculteurs et connues sous le même nom vernaculaire. À l’œil nu, les espèces sont extrêmement similaires et se distinguent principalement par des différences subtiles de couleur et des caractères anatomiques mâles. Cependant, au microscope, des travaux antérieurs avaient montré une différence nette : seule T. fiebrigi porte des chromosomes B, des éléments supplémentaires au‑delà du jeu chromosomique normal. Parce que ces abeilles sont répandues et faciles à élever, elles offrent un laboratoire naturel pour tester comment de tels chromosomes supplémentaires apparaissent et se propagent.

Contrôler les chromosomes dans de nombreuses colonies

L’équipe a échantillonné 10 colonies de T. angustula et 16 colonies de T. fiebrigi provenant de plusieurs localités au Brésil. À l’aide de techniques classiques de coloration chromosomique, ils ont examiné les jeux chromosomiques complets des mâles et des femelles. Les deux espèces présentaient la même organisation de base : 34 chromosomes chez les femelles et 17 chez les mâles, tous avec un bras riche en ADN actif et l’autre bras dominé par de l’ADN répétitif très condensé. Seule T. fiebrigi présentait des chromosomes B, et ces éléments supplémentaires figuraient souvent parmi les plus grands de la cellule. Les femelles avaient toujours au moins un chromosome B et pouvaient en porter jusqu’à sept, tandis que les mâles en avaient de zéro à cinq. Ce schéma suggère qu’une forme de « drive » favorise la persistance et la multiplication des chromosomes B dans les colonies, particulièrement chez les femelles.

Mesurer la teneur en ADN comme peser des génomes

Pour déterminer si ces chromosomes supplémentaires augmentent réellement la masse du génome, les scientifiques ont mesuré la teneur totale en ADN d’individus à l’aide de la cytométrie en flux, une technique qui estime la quantité de matériel génétique dans les noyaux cellulaires. Ils ont analysé 45 individus de T. angustula provenant de deux régions éloignées et 53 individus de T. fiebrigi issus de trois colonies. Malgré la présence de nombreux chromosomes B souvent de grande taille chez T. fiebrigi, les deux espèces présentaient des tailles moyennes du génome presque identiques. Au sein de chaque espèce, les individus montraient une certaine variation, mais les tests statistiques n’ont révélé aucune différence significative ni entre les régions, ni entre les deux espèces dans l’ensemble.

Indices sur l’origine des chromosomes supplémentaires

Si les chromosomes B de T. fiebrigi provenaient d’une autre espèce par hybridation, les chercheurs s’attendraient à ce qu’ils augmentent notablement la taille du génome ou qu’on les retrouve dans les deux espèces. Or, T. angustula est complètement dépourvue de chromosomes B, et la quantité totale d’ADN des deux espèces est la même. Parallèlement, une séquence d’ADN répétitive clé qui domine les chromosomes B est également présente dans les chromosomes standard des deux espèces, et le motif d’ADN très condensé diffère entre elles : T. fiebrigi a davantage de bras longs actifs, tandis que T. angustula présente plus de bras compacts. Ces indices suggèrent que, chez T. fiebrigi, des fragments de ses propres chromosomes standards se sont probablement détachés et stabilisés sous forme de chromosomes supplémentaires.

Ce que cela signifie pour les abeilles et leurs génomes

Pour les non‑spécialistes, le message principal est que les mystérieux chromosomes supplémentaires d’une espèce de jataí proviennent probablement de son propre génome, plutôt que d’avoir été apportés par une autre espèce. Même si ces chromosomes B peuvent être nombreux et volumineux, ils ne modifient pas de façon détectable la quantité totale d’ADN de l’espèce comparée à sa proche parente. En examinant de nombreuses colonies et individus, cette étude montre comment les génomes peuvent se réorganiser et générer des fragments chromosomiques supplémentaires sans apport externe évident. Comprendre comment de tels éléments apparaissent et persistent aide les biologistes à reconstituer la manière dont les génomes d’abeilles évoluent et s’adaptent — un savoir qui soutient in fine la conservation et l’utilisation durable de ces pollinisateurs vitaux.

Citation: Cunha, M.S., Lino-Neto, J., Soares, F.A.F. et al. An intraspecific origin of B chromosomes in Tetragonisca fiebrigi (Apidae: Meliponini) inferred from cytogenetic and nuclear genome size data. Sci Rep 16, 9040 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39709-8

Mots-clés: abeilles sans dard, chromosomes B, taille du génome, évolution des chromosomes, cytogénétique des abeilles