Suivi automatique du rythme circadien et du risque de mortalité naturelle des abeilles

Niveau : Master 2 ou 3ème année École Ingénieur

Lieu du stage : UMR EGCE (www.egce.universite-paris-saclay.fr), campus CNRS de Gif-sur-Yvette (91), 10 minutes à pied du RER B

Encadrement : Fabrice Requier et François Rebaudo

Période – Durée : 6 mois (2021)

Contexte

Les progrès récents des dispositifs automatisés de suivi individuel ont révolutionné la collecte de données sur les animaux en conditions naturelles. Par exemple, il est désormais possible de mesurer les activités de déplacement de nombreux animaux sur toute la durée de vie individuelle, y compris pour les abeilles (Requier et al. 2020). Cependant, cette technologie nouvelle est principalement utilisée sur les espèces d’abeilles sociales telles que les abeilles mellifères (Apis mellifera, e.g. Requier et al. 2020), les bourdons (genre Bombus, e.g. Gill & Raine 2014) et les abeilles melipones (tribu Meliponini, Nunes-Silva et al. 2020) pour tester les effets des pesticides et des agents pathogènes sur la longévité des abeilles (Nunes-Silva et al. 2019). À ce jour, seules des méthodes traditionnelles de capture-marquage-recapture sont utilisées sur les abeilles solitaires (e.g. Hofmann et al. 2020), limitant substantiellement la quantité et la qualité des données collectées. Ainsi, des applications persistent quant à l’usage de cette technologie pour étudier l’écologie évolutive des abeilles sociales et solitaires en conditions naturelles, alors que des effets de socialité sont soupçonnés (Wittwer et al. 2017) et que ces informations sont capitales pour étalonner les effets causés par des facteurs de stress (e.g. l’exposition aux pesticides).

Objectifs

En combinant l’utilisation de compteurs d’abeilles et de dispositifs RFID, ce stage vise à étudier le rythme circadien d’activité de vol et le risque de mortalité naturelle des abeilles sociales et solitaires en condition de « plein champ ». Le/la stagiaire mettra en place une expérimentation de suivi automatisé sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette. Cette étude se focalisera sur Apis mellifera comme espèce sociale et sur Osmia cornuta et Osmia bicornis pour les espèces solitaires. Des cohortes successives d’abeilles seront suivies au cours du temps, des variables de budget-temps seront collectées automatiquement pour chaque abeille et chaque vol, et des variables météorologiques seront également enregistrées. Le package R « aof » sera utilisé pour estimer le risque de mortalité naturelle des abeilles et calculer le rythme circadien à partir des séries temporelles de budget-temps (Requier & Rebaudo 2020). Des modèles statistiques seront développés pour identifier des potentiels facteurs spécifiques et/ou abiotiques (e.g. température) pouvant affecter les rythmes circadiens et les taux de mortalité des différentes espèces et cohortes. 

Références bibliographiques

Gill, R. J., Raine, N. E. (2014) Chronic impairment of bumblebee natural foraging behaviour induced by sublethal pesticide exposure. Functional Ecology, 28, 1459–1471. https://doi.org/10.1111/1365-2435.12292

Hofmann, M. M., Fleischmann, A., Renner, S. S. (2020) Foraging distances in six species of solitary bees with body lengths of 6 to 15 mm, inferred from individual tagging, suggest 150 m-rule-of-thumb for flower strip distances. Journal of Hymenoptera Research, 77, 105–117. https://doi.org/10.3897/jhr.77.51182

Nunes‑Silva, P., Hrncir, M., Guimarães, J. T. F., Arruda, H., Costa, L., Pessin, G., Siqueira, J. O., de Souza, P., Imperatriz‑Fonseca, V. L. (2019) Applications of RFID technology on the study of bees. Insectes Sociaux, 66,15–24. https://doi.org/10.1007/s00040-018-0660-5

Nunes-Silva, P. et al. (2020) Radiofrequency identification (RFID) reveals long-distance flight and homing abilities of the stingless bee Melipona fasciculata. Apidologie, 51, 240–253. https://doi.org/10.1007/s13592-019-00706-8

Requier, F., Henry, M., Decourtye, A., Brun, F., Aupinel, P., Rebaudo, F., Bretagnolle, V. (2020) Measuring ontogenetic shifts in central-place foragers: a case study with honey bees. Journal of Animal Ecology 89, 1860–1871. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13248

Requier, F.,Rebaudo, F. (2020) aof: Ontogenetic Shifts in Central-Place Foraging Insects. R package version 0.1.2. https://cran.r-project.org/web/packages/aof/index.html

 Wittwer, B., Hefetz, A., Simon, T., Murphy, L. E. K., Elgar, M. A., Pierce, N. E., Kocher, S. D. (2017) Solitary bees reduce investment in communication compared with their social relatives. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(25), 6569-6574. https://doi.org/10.1073/pnas.1620780114

Compétences requises

– Compétences en analyses statistiques (GLMM), maîtrise du logiciel R (www.r-project.org)

– Connaissances en écologie évolutive et en écologie comportementale

– Goût pour la modélisation

– Rigueur, autonomie, sens relationnel

– Goût pour l’expérimentation de terrain

– Maitrise de l’anglais

– Capacités rédactionnelles

Gratification et conditions d’accueil

La gratification sera d’environ 580 euros/mois. Le stage sera basé à l’UMR EGCE, campus CNRS de Gif-sur-Yvette. Les expérimentations de terrain se dérouleront sur le campus.

Modalités de candidature

Adresser par voie numérique une lettre de motivation et un CV à Fabrice Requier (fabrice.requier@universite-paris-saclay.fr).

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