Anatomie des Abeilles

Anatomie Externe

L’Aiguillon

Seules les ouvrières et les reines possèdent un aiguillon. Le mâle en est totalement dépourvu.

L’aiguillon chez l’ouvrière

L‘aiguillon de l’abeille n’est pas lisse, mais muni de 2 lancettes barbelées. Il est relié à un sac à venin.

dard-abeille

Lorsque l’abeille pique, l’aiguillon pénètre dans la victime et s’y ancre grâce aux lancettes barbelées.

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Lorsque l’insecte se retire, l’aiguillon reste planté dans la victime et une partie de son abdomen est arraché. Ceci conduit à la mort de l’abeille dans les quelques heures qui suivent.

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Pourquoi donc un tel sacrifice? En fait, l’abandon de l’aiguillon et de la poche à venin dans la victime permet d’augmenter la quantité de venin injectée. Malgré la perte de quelques individus, l’évolution des espèces a retenu cette solution, plus efficace.

Tandis que l’aiguillon reste planté dans la victime, les muscles qui entourent le sac à venin se contractent et continuent à injecter le venin pendant 30 à 60 secondes. En même temps, les glandes associées libèrent les phéromones d’attaque qui incitent les autres abeilles à piquer également.

L’aiguillon chez la reine

Chez la reine, les barbes sont petites et inefficaces et les plaques associées sont fermement accrochées. Ceci permet au dard d’être rétracté après la piqûre.

Ceci explique pourquoi la reine ne meurt généralement pas après avoir piqué.

Le sac à poison est 2 à 3 fois plus volumineux que celui de l’ouvrière. Ceci est sans doute du au fait que la reine doit pouvoir piquer à plusieurs reprises. En effet, il faut savoir qu’une reine ne pique que des rivales, juste nées ou à naître sous peu, et ce dans un très court laps de temps.

L’Antenne

L‘abeille est munie de 2 antennes.

abeille-antenne

Dans l’antenne, on distingue :

  • le scape ou tronc
  • le pédicelle (ou 1er article: une pièce intermédiaire et courbe. Là se trouve l’organe de Johnston, qui capte les plus infimes mouvements du flagelle.
  • un flagelle ou fouet comportant:
    • 10 articles chez la reine et l’ouvrière
    • 11 articles chez le faux-bourdon

Sur les segments à l’extrémité du flagelle se trouvent des structures sensorielles :

  • des sensilles trichoïdes: pour le toucher
  • des sensilles basiconique: pour le goût
  • des plaques poreuses (uniquement sur les 8 derniers segments): pour l’odorat. Une plaque poreuse comporte 7 types de structures sensorielles:
    • le petit poil à paroi épaisse
    • l’ergot à paroi épaisse
    • le cône à paroi mince
    • le grand cône à paroi mince
    • la plaque poreuse ou l’organe plat
    • l’organe creux (s. celoconicum)
    • l’organe creux (s. ampullaceum)
abeille-antenne-plaques
Structure Sensorielle

Il y a, par antenne :

  • entre 1600 et 3000 plaques poreuses chez la reine
  • entre 2400 et 6000 plaques poreuses chez l’ouvrière. Elles sont toutes situées sur les 8 segments à l’extrémité du flagelle.
  • plus de 30 000 plaques poreuses chez le faux-bourdon
abeille-antenne-scape
Le Scape de l’Antenne

Dans le scape, les organes campaniformes sont sensibles aux variations de pression sur la cuticule.

Les Organes de Vision

La vue de l’abeille est complètement différente de celle de l’homme. Les organes de la vue comprennent 3 ocelles et 2 yeux composés.

Les ocelles

Au nombre de 3, les ocelles sont disposés en triangleocelles : 2 sont placés sur le vertex, le 3ème sur la partie centrale du front. Leur disposition varie quelque peu suivant la caste.

Chaque ocelle est composé d’une partie épidermique formée par une différenciation de l’exosquelette. L’exocuticule amincie forme la cornée, l’endocuticule la lentille sphérique. Les cellules épithéliales de l’endoderme forment les cellules de l’iris sur le pourtour et amincies au dessus de la lentille, les cellules cornéennes.

Sous cette formation épidermique se trouvent, les cellules sensorielles nombreuses, allongées et serrées les unes contre les autres : les cellules rétiniennes enrobées  par des cellules interstitielles pigmentées empêchant l’irradiation de la lumière. Chaque cellule rétinienne émet un nerf qui se réuni aux autres pour former un épais et court cordon nerveux se dirigeant directement dans le cerveau.

Les ocelles ne donnent aucune image mais font l’office de photomètre indiquant à l’abeille le degré luminosité et ses variations et rendent ainsi, l’animal capable de situer l’emplacement et le mouvement d’un objet. Elles permettent à l’insecte volant de stabiliser sa ligne de vol par rapport à l’horizon. On peut dire que le corps en vol est bien stabilisé, quand les deux ocelles supérieures sont bien éclairées et que l’ocelle inférieure qui est dirigée sur l’horizon absorbe moins de lumière. Dans la ruche, les ocelles permettent à l’abeille à s’orienter vers la sortie.

L’oeil composé de l’abeille

Chaque œil composé est constitué de plusieurs milliers de facettes hexagonales. Le nombre de facettes (ou ommatidies) est de:

  • 4000 à 6000 pour l’ouvrière
  • 3000 à 4000 pour la reine
  • 7000 à 8600 pour le faux-bourdon

Mâle (Faux Bourdon)
Mâle (Faux Bourdon)

Ouvrière
Ouvrière

Reine
Reine

Les ommatidies sont accolées les unes aux autres et donnent à l’œil composé son aspect à facette hexagonales. A chaque angle de l’hexagone se trouve un poil.

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Une ommatidie est formée d’une partie épidermique.

L‘exocuticule amincie donne naissance à la cornée, l’endocuticule à la lentille et au cône du cristallin. Les cellules épithéliales endodermiques se différencient en cellules du cône du cristallin au nombre de 4 et en cellules cornéennes pigmentées. Le cône cristallin concentre la lumière et les cellules cornéennes pigmentées empêchant la diffusion de la lumière.

Au dessous de ce système épithélial se trouvent 8 cellules sensorielles, les cellules rétiniennes disposées radialement autour du rhabdome central qui capte la lumière concentrée par le cône  du cristallin et la diffuse dans les cellules rétiniennes, lesquelles envoient les impressions reçues au cerveau par un nerf. Il y a donc 8 nerfs par ommatidie qui, réunit entre eux et à ceux des autres ommatidies, forment le lobe optique.

Le champ visuel quasi 360° est donc une vision panoramique, dont les performances sont encore meilleures pour les mâles. L’acuité visuelle est très faible (1/80 de celle de l’homme)

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La lentille reçoit la lumière, un cône pigmenté la concentre et la focalise. Enfin la cellule rétinienne perçoit la lumière.

abeille-oeil-facette

Chaque facette perçoit la lumière indépendamment de sa voisine. Le cerveau intègre les informations reçues par chaque facette et forme une image mosaïque.

abeille-cellule-retinienne

Mâle
Mâle ou Faux-Bourdon (remarquez les yeux occupent la plus grande partie de la tête)
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Ouvrière (l’oeil est plus petit que pour le mâle).

Les Ailes

Les abeilles possèdent 2 paires d’ailes attachées sur le thorax. Les ailes antérieures et postérieures peuvent se solidariser ensembles au moyen de crochets : ceci facilite le vol. Les ailes sont mues par de puissants muscles dans le thorax. Lors du vol les mouvements peuvent atteindre 200 à 250 battements par seconde (pour une vitesse de vol d’environ 30 km/h). De plus les ailes sont orientables ce qui permet aux abeilles de pouvoir effectuer des vols stationnaires.

structure-ailes

 

ailes

Anatomie Interne 

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Le système circulatoire

Chez l’abeille, il n’y a ni poumons, ni globules rouges, ni hémoglobine. Plutôt que de parler de sang, on préfère parler d’hémolymphe.

Il n’y a pas à proprement parler de système circulatoire, en ce sens que rien ne circule. Ce sont plutôt les organes qui baignent dans l’hémolymphe. Les organes y puisent les éléments nutritifs et oxygénants, puis y rejettent leurs déchets aux fins d’élimination.

L’anatomie du système circulatoire

Il y a un vaisseau principal qui porte différents noms selon l’endroit où il se trouve :

  • le cœur au niveau de l’abdomen
  • l’aorte au niveau du thorax
  • au niveau de la tête, l’aorte débouche librement à proximité du cerveau

Le cœur pompe l’hémolymphe afin qu’elle circule de l’arrière vers l’avant. Les contractions du diaphragme ventral permet de faire circuler l’hémolymphe de l’avant vers l’arrière.

Chez l’homme, le système circulatoire est un système fermé. Chez l’abeille, c’est un système circulatoire ouvert.

L’hémolymphe

L‘hémolymphe est un liquide qui contient :

  • de l’eau
  • du glucose, en tant que réserve immédiatement disponible
  • des glucides, des protéines, des acides aminés

Elle sert aussi de transporteur dans les échanges gazeux du système respiratoire.

L‘hémolymphe contient différentes cellules sanguines :

  • les proleucocytes
  • les éosinophiles
  • les leucocytes normaux
  • les ventrophiles
  • les basophiles
  • les pycnonucléocytes
  • les hyalinocytes
L’appareil respiratoire

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Le système digestif

La fonction digestive

L‘abeille est capable de mâcher et de lécher c’est-à-dire manipuler des matières liquides comme des matières solides.

Lorsqu’il n’est pas utilisé, le proboscis est replié dans une cavité sous la bouche. Au moment de la récolte du nectar ou de l’eau, le proboscis sort et est complètement étendu.

La machoire a de nombreuses fonctions chez l’ouvrière :

  • l’ingestion du pollen pour la nourriture
  • couper, former et manipuler la cire et la propolis
  • nourrir les larves et la reine
  • enlever les débris et les abeilles mortes de la ruche
  • panser et combattre

Le proboscis a comme fonction majeure l’ingestion des liquides: le nectar, le miel et l’eau. Il sert aussi lors des échanges de nourriture entre les ouvrières et les autres ouvrières, la reine et les faux-bourdons. Il permet aussi de lécher les phéromones émises par la reine et de les transférer ainsi aux autres abeilles.

Le système digestif est principalement constitué des éléments suivants :

  • la bouche
  • les glandes salivaires
  • l’oesophage
  • le jabot
  • la valve proventriculaire
  • le ventricule ou intestin moyen
  • le rectum

anatomie-de-abeille

Les glandes salivaires

Les secrétions salivaires se déversent dans la bouche. Les secrétions permettent de dissoudre les sucres.

L’œsophage

Très long, il relie la bouche au jabot.

Le jabot

Cette poche extensible peut contenir le miel utilisé comme carburant pour le vol, le nectar ou l’eau récoltés.

Plein, il remplit toute la cavité abdominale; les membranes qui servent de jonction entre les sclérites sont complètement distendues.

Lorsque les muscles qui l’entourent se contractent, l’abeille régurgite son contenu.

La valve proventriculaire

Elle empêche les liquides de passer du jabot à l’intestin.

Toutefois, elle laisse passer les grains de pollen, accompagnés d’un tout petit peu de liquide.

Le ventricule ou intestin moyen

C‘est le lieu où se passe la digestion et l’absorption.

Les déchets, tels que la pellicule du grain de pollen, des globules de graisse et des cellules mortes du ventricule sont éliminées vers le rectum.

L‘intestin est aussi l’organe qui reçoit les déchets liquides azotés extraits de l’hémolymphe par les tubes de Malpighi.

Le rectum

Le rectum contient tous les déchets prêts à être excrétés.

Il peut se distendre de manière importante puisque l’abeille ne défèquent pas dans la ruche. En effet, même pendant l’hiver, elle se retient jusqu’aux premiers beaux jours du printemps jusqu’au premier vol de propreté.

Le système glandulaire

Le système glandulaire de l’abeille remplit plusieurs fonctions :

  1. la production de cire
  2. la communication
    • La glande de Nasonov
    • Les glandes mandibulaires
  3. la défense
    • La glande à venin
    • La glande de Dufour
    • Les glandes d’Arnhart
  4. la transformation de la nourriture
    • Les glandes salivaires ou labiales
    • Les glandes hypopharyngiennes
  5. les substances de la reine
    • La glande de Koshevnikov
La production de cire

La cire est produite par des cellules épidermiques situées sous les segments abdominaux 4 à 7. Il y a 8 glandes cirières, dissimulées du côté intérieur des sternites.

La taille de ces cellules varient en fonction de l’âge de l’abeille. Vers le 12e jour, ces cellules atteignent leur taille maximale. Au moment où l’abeille devient une butineuse, les glandes cirières s’atrophient.

Les glandes cirières ne peuvent se développer correctement que si la jeune abeille a pu recevoir du pollen en suffisance pendant les 5 à 6 premiers jours de vie.

La communication

Une série de glandes participe à la communication entre les abeilles. La principale est la glande de Nasonov, située en dessous du tergite au niveau du dernier segment abdominal

La glande de Nasonov : Pour libérer les substances de la glande de Nasonov, l’abeille relève l’abdomen et agite les ailes pour disperser les substances dans l’air. A l’opposé, si l’on voit une abeille battre des ailes à l’entrée de la ruche, sans que l’abdomen ne soit relevé, l’abeille ventile la ruche.

Ces substances participent à la communication entre les abeilles.

Il y a plusieurs substances libérées :

  • le géraniol
  • l’acide nérolique
  • le (E,E)-farnesol
  • l’acide géranique
  • le (E)-citral
  • le (Z)-citral
  • le nerol

Les glandes mandibulaires :  Ces glandes sont situées de part et d’autre de la tête. Un conduit mène leur sécrétion jusqu’à la mandibule. Une valve permet de réguler la secrétion de ces glandes.

Ces glandes secrètent plusieurs substances :

  • l’acide 10-hydroxy-2-décénoïque, le principal lipide de la nourriture des larves
  • l’acide octanoïque
  • 2-heptanone, une substance d’alarme produite par des ouvrières plus âgées
La défense

La glande à veninAu moment où une ouvrière pique, des substances sont libérées.

  • l’acétate isoamyl, qui exite les autres ouvrières
  • 2-nonanol
  • n-butyl acétate
  • n-hexyl acétate
  • benzyl acétate
  • alcool ispentylique
  • n-octyl acétate
  • (Z)-11-eicosen-1-ol

La plupart de ces substances participent apparemment au comportement d’alarme.

La glande de Dufour : La glande de Dufour déverse son contenu dans la chambre de l’aiguillon.

Les glandes d’Arnhart :  Ces glandes sont situées au niveau des tarses de chaque patte.

Elles semblent participer à la communication entre les abeilles.

La nourriture

Les glandes salivaires ou labiales : Une glande salivaire se situe sur la partie postérieure de la tête et une autre au niveau du thorax.

Les glandes hypopharyngiennes : Cette paire de glandes est située derrière la face. Un conduit en déverse le contenu à la base de la langue.

Ces glandes produisent :

  • des protéines
  • des lipides
  • des vitamines

destinées à l’alimentation des larves.

Ces glandes secrètent également l’invertase, l’enzyme qui permet la transformation des nectars des fleurs en miel et la transforme le glucose en acide.

Quand l’abeille avance en âge, les glandes se résorbent. Seule la production de l’invertase subsiste.

La glande de Koshevnikov (la reine et les mâles)

Elle est associée à l’aiguillon de la reine. Elles produiraient des substances attractives.

L’Anatomie Comparée des Castes d’Abeilles

CaractéristiquesOuvrièresReinesMâles
Sensorielle
Nb facettes yeux composés4000-60003000-40007000-8600
Lobe optique du cerveaumoyenpetitgrand
Nb plaques antennaires3000160030000
Ratio relatif à la surface d’antenne213
Glandulaire
HypopharyngiennesPrésentesVestigesAbsentes
MandibulaireGrandeTrès GrandePetite
Salivaire de têteGrandeGrandeVestiges
Salivaire thoraciqueGrandeGrandePetite
CirièrePrésenteAbsenteAbsente
NasonovPrésenteAbsenteAbsente
DufourRéduiteGrandeAbsente
KoshevnikovRéduite ou AbsentePrésentePrésente
Reproductive et aiguillon
GonadesOvaires RéduitsOvaires DéveloppésTesticules
SpermathèqueRudimentaireGrandeAucune
Bardes de l'AiguillonFortesMinimesPas de Dard
Plaques de l'AiguillonLâchementFortementPas de Dard
Pièces Mandibulaires
MandibulesMinusculesRobustesPetites
Rainures MandibulairesPrésentesAbsentesAbsentes
ProboscisLongCourtCourt
Pattes et Ailes
Presse à Pollen et PeignePrésentsAbsentsAbsents
Corbeille à PollenPrésenteAbsenteAbsente
Sensille AlaireMoyenRareBeaucoup
source : La Catoire Fantasque

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