La production de paquets d’abeilles (abeilles adultes et une jeune reine) et de nucléi (petite colonie avec du couvain, des abeilles adultes et une jeune reine) assure la création de nouvelles colonies et le remplacement des colonies faibles ou mortes. Bien que ce travail soit réalisé par les apiculteurs à l’aide de diverses méthodes à travers le monde entier, les études scientifiques sur ce sujet sont rares. Au Canada, il y a besoin croissant de colonies pour remplacer et agrandir les cheptels afin de satisfaire la demande en service de pollinisation et combler les importantes pertes hivernales de colonies. L’objectif principal de notre étude était de développer une méthodologie pour produire de nouvelles colonies à la fois plus structurée et plus adaptée pour répondre au défi actuel de l’industrie apicole canadienne. Une technique de paquet d’abeilles et deux techniques de nucléi sur cadres ont été testées au Centre de Recherche en Sciences Animales de Deschambault en 2014: A) 1kg d’abeilles adultes + une jeune reine fécondée; B) un cadre de couvain + les abeilles adultes adhérentes à ce cadre + une jeune reine fécondée; et C) deux cadres de couvain + les abeilles adultes adhérentes à ces cadres + une jeune reine fécondée. Au total, 38 nouvelles colonies ont été produites. Ces colonies ont été évaluées de juillet 2014 à juin 2015, selon un ensemble de paramètres pour estimer leur force et l’infestation en varroa et nosémose. Les résultats démontrent que le développement des colonies était similaire peu importe la technique employée. Cependant, c’est la technique à un cadre de couvain (B) qui présente le meilleur potentiel de multiplication. Ce projet a également permit de confirmer que le prélèvement d’abeilles ou de couvain assure un meilleur contrôle du parasite varroa et réduit l’essaimage chez les colonies mères. / Producing package bees (adult bees and a young queen) and nuclei (small colonies, each with brood, adult bees and a young queen) is one strategy for establishing new colonies and replacing those that are weak or dead. Although beekeepers around the world commonly engage in this work using various methods, scientific literature on the subject is scarce. In Canada, there is a growing need to replace and increase colony numbers to satisfy the demand for pollination services and compensate for high winter colony mortality. The main objective of our study was to develop a methodology for producing new colonies that is both more structured and better adapted to the challenges facing today’s Canadian beekeeping industry. One package bee and two nuclei-making techniques were compared at the Deschambault Research Center for Animal Sciences in 2014: A) 1 kg of adult bees + young mated queen, B) one brood frame + adult bees covering frames + young mated queen, C) two brood frames + adult bees to covering frames + young mated queen. In total, 38 new colonies were produced. These colonies were monitored from July 2014 to June 2015, measuring a set of parameters designed to evaluate their strength as well as levels of varroa mite infestation and nosema disease infection. Results showed no significant statistical differences in the development of these colonies. However, the findings confirm that technique B) represents the best multiplication potential and that retrieving bees or brood in hives for making nuclei controls both varroa mite infestations and swarming.

Les pollinisateurs sont importants pour la biodiversité, en plus de fournir des services écosystémiques essentiels à plusieurs cultures agricoles et autres espèces végétales à l'échelle mondiale. Les pollinisateurs sauvages et domestiques (dont Apis mellifera) ont subi d'importantes pertes récentes en raison de l'utilisation de pesticides. Il est urgent de trouver des alternatives aux effets néfastes de la clothianidine (une molécule de la famille des Néonicotinoïdes) sur la santé des abeilles, car elle persiste dans l'environnement et agit sur la santé des abeilles et leur microbiote intestinal. L'objectif principal de cette thèse était double : (1) de mettre en évidence un outil de biosurveillance des colonies d'abeilles basé sur des biomarqueurs microbiens qui sont sensibles à des concentrations sous-létales de la clothianidine, un composé de la famille des néonicotinoïdes et (2) de mettre en place une formulation d'un supplément probiotique composé de symbiotes clés endogènes de l'Abeille qui aiderait à la restauration des propriétés métaboliques et protectrices de la flore intestinale de l'Abeille en réponse à une exposition à la clothianidine. Les connaissances acquises dans le cadre de cette recherche sur l'influence d'un gradient de concentrations de clothianidine sur (1) les interactions d'activité entre les membres coeur et non coeur du microbiote intestinal d'Apis mellifera, (2) y compris les souches opportunistes potentielles, (3) ainsi qu'un lien possible entre le pesticide clothianidine et une perturbation de l'axe microbioteimmunité sont sans précédent. Nos résultats montrent que le degré de dysbiose du microbiote intestinal dépend à la fois (1) de l'intensité de l'exposition de l'Abeille domestique aux xénobiotiques ainsi que (2) de la section de son intestin. Nous avons également mis en évidence l'importance des réseaux d'interaction d'activité au sein du microbiote pour mesurer l'impact de l'exposition aux pesticides sur la dynamique d'une communauté bactérienne de microbiome. Grâce aux réseaux d'interactions et à leur caractérisation (paramètres topologiques), cette thèse a mis en évidence le rôle crucial des taxas de faible activité fonctionnelle en leur suggérant un statut d'espèces clés de voute du microbiote intestinal de l'Abeille, et ce dans des sections intestinales bien spécifiques. Nos résultats exposent également un point de vue unique de l'implication des micro-organismes endogènes de l'Abeille mellifère dans (1) la réduction de l'impact nocif de la clothianidine sur la santé des colonies et (2) dans la restauration d'un microbiote intestinal stable. L'utilisation de microorganismes probiotiques dans la supplémentation alimentaire de l'Abeille domestique est une stratégie viable de gestion des ruches pour réduire l'impact négatif des xénobiotiques sous-létaux sur les colonies. / Pollinators are one of the most important components of global biodiversity that provide essential ecosystem services to cultivated crops and wild plant species worldwide. Wild and domesticated pollinators (including Apis mellifera) have experienced important recent losses. Globally, pesticides are increasing the mortality rate among honeybees (Apis mellifera). Is is now well-established that immune responses and insect behaviour are both influenced by the gut flora. There is a pressing need to find ways to alleviate the impact of pesticides, such as to clothianidin (Neonicotinoid molecule), that have detrimental effects on honeybee health and persists in the environment. The primary objective of this thesis was to highlight (1) a biomonitoring tool for bee colonies based on microbial biomarkers that are sensitive to sub-lethal levels of neonicotinoid family compounds and (2) a formulation of a probiotic supplement composed of key bee symbionts that would aid in the restoration of the bee's intestinal flora's metabolic and protective properties following neonicotinoid exposure. This novel research provided unprecedented information gained on the influence of clothianidin gradients on (1) the activity interactions between core and non-core members of the intestinal microbiota of Apis mellifera, (2) including potential opportunistic strains, and (3) the possible link between clothianidin pesticide and disturbance of the microbiota–immunity axis. Our findings imply how the degree of dysbiosis in the gut microbiota is dependent on both the intensity of xenobiotic exposure and the honeybee gut microbial section. Also, we highlighted the importance of activity interaction networks that appear to be a useful method for measuring the impact of pesticide exposure on a microbiome bacterial community dynamic. Interaction networks and their characterization (topological parameters) highlighted the crucial role of taxa of low functional activity by suggesting their status as keystone species of the honeybee intestinal microbiota, and this in specific intestinal sections. Our findings give a unique viewpoint on the involvement of honeybee endogenous microorganisms in (1) reducing the harmful impact of clothianidin on the health of honeybee colonies and (2) in restoring a stable honeybee gut microbiota. Using probiotic microorganisms in honeybee diets is a viable hive management strategy for reducing the negative impact of sublethal clothianidin concentrations and surely other environmental xenobiotics on honeybee colonies.

Les abeilles sauvages contribuent significativement au service de pollinisation et connaissent présentement un déclin important. L’une des causes de ce déclin serait la compétition par l’abeille domestique. L’apiculture urbaine, une pratique assez récente, devient rapidement populaire. On ne connait pas de quelle façon la compétition entre les abeilles sauvages et domestiques s’exprime en milieu urbain, d’autant plus que ce milieu a déjà des impacts importants sur les abeilles, sauvages comme domestiques, notamment par la présence d’îlots de chaleur. Les objectifs de ce projet étaient de déterminer comment les paramètres environnementaux (abondance de l’abeille domestique, proportion des îlots de chaleur à l’intérieur de 1500 m, quantité et diversité des ressources florales) expliquent les communautés d’abeilles sauvages en milieu urbain. Nous avons émis les hypothèses : 1) que la compétition avec l’abeille domestique influence négativement les abeilles sauvages, 2) que les sites avec des ressources florales abondantes soutiennent des communautés d’abeilles sauvages plus diversifiées et abondantes et que ces ressources minimisent l’impact négatif de la compétition et 3) que l’urbanisation a des impacts variables sur les abeilles sauvages en fonction de leurs traits fonctionnels. Nous avons testé ces hypothèses à l’aide d’un jeu de données récoltées à Montréal en 2012 et 2013 sur 25 sites où les abeilles furent échantillonnées à l’aide de pièges-bols colorés. Nous avons étudié les patrons des communautés de 166 espèces d’abeilles sauvages ainsi que de l’abondance des espèces les plus communes après avoir tenu compte de la probabilité de détection. Nos analyses n’ont pas permis de détecter de compétition entre les abeilles sauvages et domestiques. Nos résultats indiquent cependant des effets variables des îlots de chaleur et positifs des ressources florales. Les villes permettent potentiellement la cohabitation harmonieuse entre l’apiculture urbaine et les abeilles sauvages à des densités modérées de ruches. / Wild bees are currently declining at a global scale. One of the possible contributors to this decline is the competition with domesticated honey bees for floral resources. Urban beekeeping, a fairly new activity, is rapidly gaining popularity. Competition between domesticated honey and wild bees occurs in some agricultural and natural settings. However, the extent of such potential competition in urban setting is unclear, given that this environment imposes pressures on bees, both wild and domesticated, namely by the presence of impervious surfaces and urban heat islands. The objectives of this project were to determine how environmental parameters (abundance of honey bees, proportion of urban heat islands within 1500 m, and availability and diversity of floral resources) affect wild bee communities in Montreal, Canada. We hypothesized that: 1) competition with honey bees influences wild bees negatively, 2) that high floral resources support abundant and diversified wild bee communities and mitigate the negative impacts of competition with honey bees, and 3) that urbanization has variable impacts on wild bees depending on their functional traits. We tested these hypotheses using an extensive data set collected in 2012 and 2013 on 25 sites where bees were sampled with pan-traps. Floral resources were sampled along transects at 15 of the 25 sites in 2016 and 2017. We investigated community patterns and abundance after accounting for imperfect detection probability. We found no evidence of competition between wild and domesticated bees. However, results indicate mixed effects of the proportion of urban heat islands and positive effects of floral resources. Thus, cities potentially allow the coexistence of urban beekeeping and wild bees under moderate hive densities. However, it will be important to further investigate the competitive interactions between wild and honey bees as urban beekeeping is rapidly gaining in popularity.

La pollinisation entomophile est essentielle pour la production de 70% des cultures à travers le monde. Cependant la contribution des pollinisateurs dans la production agricole reste peu renseignée ainsi que les insectes qui sont impliqués. De plus, lorsque la contribution des pollinisateurs est quantifiée, le bénéfice est calculé à des échelles biologiques ou dans des conditions simplifiées qui peuvent être non représentatifs des bénéfices à l’échelle de la parcelle. Par ailleurs, les possibles interactions entre les pollinisateurs et les pratiques agricoles ne sont généralement pas pris en compte. L’objectif général de cette thèse était donc de quantifier la contribution des pollinisateurs directement dans les parcelles agricoles dans deux cultures fréquemment retrouvées en Europe, le colza et le tournesol. Ces estimations sont réalisées à l’échelle de la parcelle ainsi qu’à l’échelle de la plante pour comprendre les mécanismes qui permettent l’augmentation de la production agricole. Ces études nous ont permis aussi d’identifier les principaux pollinisateurs de ces deux cultures.Dans un premier temps, nous avons quantifié le bénéfice des pollinisateurs dans les rendements de tournesol et de colza. Nous montrons que le colza et le tournesol partagent une même guilde de pollinisateurs, les abeilles domestiques. Les abeilles sauvages sont aussi d’importants pollinisateurs pour le colza. Les pollinisateurs augmentent les rendements de colza de plus de 35% et ceux du tournesol de 40%, à l’échelle de la parcelle. A l’échelle de la plante, que ce soit pour le colza et le tournesol, les pollinisateurs augmentent le succès de pollinisation et donc le nombre de graines par plante.Dans un deuxième temps, nous avons comparé le bénéfice des pollinisateurs par rapport à ceux des pratiques agricoles en termes de rendement et de gain monétaires dans les parcelles de colza, tout en regardant plus précisément leurs possibles interactions. Nous montrons que le bénéfice des pollinisateurs dans les rendements s’additionnent à ceux des pratiques agricoles excepté avec les insecticides qui réduisant la contribution des pollinisateurs. De plus, nous montrons que les pollinisateurs sont d’importants contributeurs du rendement et des revenus agricoles en augmentant le bénéfice des agriculteurs de 250 € par hectare alors qu’au contraire plusieurs pratiques peuvent être très couteuses pour ces mêmes agriculteurs. Finalement, nous étudions l’effet des pollinisateurs sur la qualité lipidique des graines de colza qui est une autre facette de la production agricole. Nous montrons que les abeilles domestiques améliorent la qualité des graines en augmentant le pourcentage d’acides gras insaturés tout en réduisant les acides gras trans- et saturés. Pour certaines années, les abeilles domestiques augmentent aussi le pourcentage de lipide par graine.En conclusion, nous montrons que les pollinisateurs sont essentiels à la production agricole à la fois sur le rendement, les revenus agricoles et sur la qualité. Plusieurs mesures doivent être mises en place pour promouvoir les pollinisateurs dans les milieux agricoles dans le but de les préserver et d’assurer une production agricole durable pour ces deux cultures. / Insect pollination is essential for over 70% of crops around the world. However, the contribution of pollinators to crop production and the insects involved in crop pollination have rarely been studied. Moreover, assessments of pollinator contributions have mostly been conducted on a small scale or under simplified conditions, which do not represent the real contributions at the field scale and do not take into account possible interactions between pollinators and farming practices. The aim of this study is to quantify directly under field conditions, the contribution of pollinators in two crops frequently cultivated in Europe: oilseed rape and sunflower. Estimations are realized both at the plant and at the field scale to understand mechanisms that increase crop production. Our studies identify also these crops’ pollinators.In a first step, we quantified the contributions of pollinators to oilseed rape and sunflower yield. Oilseed rape and sunflower share a pollinator guild - the honeybee. Wild bees also increase oilseed rape yield. Pollinators increase the yield of oilseed rape by up to 35% and of sunflower by up to 40%. At the plant scale, pollinators increase pollination success and consequently the number of seeds per plant.In a second step, we compared for oilseed rape the yield and the monetary contributions of pollinators and farming practices by taking their potential interactions more accurately into account. We show that the benefits of pollinators and farming practices on yield were additive except for insecticide use, which decreased the contribution of pollinators. In addition, we show that pollinators were important contributors to the farmers’ incomes by increasing gain by 250 € per hectare while some practices were very expensive for farmers.Finally, the effect of pollinators was studied on oilseed rape seed quality - another component of crop production. We show that honeybees improve seed quality by increasing the percentage of unsaturated fatty acids in seeds and decreasing trans-saturated and saturated fatty acids. In some years, honeybees increased also the percentage of lipids per seed.We conclude, pollinators are essential for crop production by increasing both yield, monetary gain and quality. Several measures must be taken to promote pollinators in agricultural land in order to conserve them and ensure sustainable crop production for these two crops.

Tableau d'honneur de la FÉSP / En se nourrissant de l’hémolymphe et des corps gras de l’abeille domestique (Apis mellifera L.) et en lui transmettant de nombreux virus, l’acarien parasite Varroa destructor (Acari : varroidae) constitue la principale cause de mortalité des colonies d’abeilles. Les traitements chimiques présentement utilisés pour lutter contre le varroa comportent plusieurs désavantages, tels que le développement de résistance de l’acarien aux acaricides de synthèse et une toxicité variable pour l’abeille. Via l’utilisation d’ennemis naturels du parasite, la lutte biologique pourrait représenter une avenue durable et sécuritaire pour la santé des colonies. L’objectif principal de cette étude était de tester l’efficacité de l’acarien prédateur Stratiolaelaps scimitus (Acari : Lealapidae) comme moyen de lutte biologique contre le varroa. Une étude du comportement alimentaire du prédateur a d’abord été réalisée afin d’évaluer le risque de prédation du couvain d’abeille (oeufs, larves et pupes) par S. scimitus, ainsi que son potentiel de prédation envers les varroas phorétiques (se trouvant sur le corps des abeilles adultes). Des essais in vivo ont ensuite permis d’évaluer l’efficacité de deux doses d’introduction du prédateur (6 250 ou 12 500 acariens/colonie) à contrôler les populations de varroa dans les colonies d’abeilles en septembre (en comparaison avec l’acaricide biologique Thymovar®) et en novembre (en comparaison avec l’acide oxalique). Bien que S. scimitus soit capable de s’alimenter sur tous les stades de développement de l’abeille en laboratoire, nos résultats suggèrent que le prédateur ne représente pas une menace pour le couvain lorsqu’il est introduit dans la colonie. Par contre, nos résultats démontrent que le prédateur n’est pas en mesure de contrôler les populations de varroas dans les colonies d’abeilles sous les conditions testées, c’est-à-dire lorsqu’il est introduit à l’automne selon la dose actuellement recommandée par certains distributeurs. Cette inefficacité est probablement liée à l’incapacité du prédateur à s’attaquer aux varroas phorétiques. / By feeding on the hemolymph and fat bodies of the honey bee (Apis mellifera L.) and transmitting many viruses, the parasitic mite Varroa destructor (Acari: varroidae) is considered as the main cause of honey bee colony losses. The use of chemicals in varroa control shows many disadvantages, such as the development of mite resistance to synthetic acaricides and a variable toxicity for bees. Through the use of natural enemies, the biological control of varroa mites could represent a sustainable and safe avenue for colony health. The main objective of this study was to test the effectiveness of the predatory mite Stratiolaelaps scimitus (Acari: Lealapidae) as a means of biological control against varroa mites. A study of the predator’s feeding behaviour was first performed to evaluate the risk of predation of bee brood (eggs, larvae and pupae) by S. scimitus, as well as its predation potential upon phoretic varroa mites (varroa parasitizing adult bees). In vivo trials were then carried out to evaluate the effectiveness of two predator introduction rates (6,250 or 12,500 mites / colony) to control varroa populations in honey bee colonies in September (compared to the organic acaricide Thymovar®) and in November (compared to oxalic acid). Although S. scimitus is able to feed on all bee developmental stages in the laboratory, our results suggest that the predator does not pose a threat to the bee brood when introduced into the colony. On the other hand, our results demonstrate that the predator is not able to control varroa populations in bee colonies under the tested conditions, that is, when it is introduced in fall according to the rate currently recommended by some biocontrol suppliers. This ineffectiveness is probably related to the inability of the predator to attack phoretic varroa mites.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la navigation et à l'orientation d'un robot à l'aide de mesures d'angles, sans information de distance ni reconstitution de l'environnement.<br /><br />Des modèles issus d'expériences sur des abeilles ont montré qu'une approche minimaliste suffit pour une tâche de retour au nid à orientation connue. Nous analysons les conséquences d'une erreur d'orientation et les modes de fonctionnement dégradés qui restent possibles mais insatisfaisants.<br /><br />Nous élaborons une méthode originale et minimale de réorientation, appelée « compas visuel ». L'observation de trois panoramas d'orientation connue et une approximation au premier ordre suffisent pour mémoriser de quoi s'orienter. Nous comparons le compas visuel avec une seconde méthode plus simple et approximative. Nous montrons formellement et expérimentalement que leur précision est suffisante pour naviguer et que leur champ d'action peut être arbitrairement étendu par construction d'une carte cognitive.

Malgré leur domestication il y a plus de 7000 ans, gérer la réponse défensive des abeilles, en particulier contre l'Homme, reste un défi. Cet état de fait est dû en partie à la complexité de cette réponse, qui commence par la détection du danger par quelques individus spécialisés et culmine dans une attaque collective, déclenchée par une phéromone d'alarme. Le comportement agressif des abeilles a fait l'objet de nombreuses études à la fois en laboratoire et sur le terrain, qui ont permis d'identifier les éléments déclencheurs et régulateurs de ce comportement. Cependant les mécanismes neuronaux et moléculaires qui sous-tendent cette réponse agressive sont toujours inconnus. Durant ma thèse, j'ai étudié le rôle des signaux olfactifs et des amines biogènes dans la régulation de l'agressivité des abeilles, en intégrant des approches comportementales, physiologiques et moléculaires. En utilisant un nouveau test pour mesurer la réponse agressive d'abeilles individuelles en conditions contrôlées, j'ai pu déterminer si certaines odeurs de plantes modulent l'agressivité des abeilles, en particulier en interagissant avec la phéromone d'alarme. J'ai identifié deux composés floraux, le linalol et le 2-phenylethanol, qui bloquent la réponse agressive déclenchée par la phéromone d'alarme. Ces odeurs n'empêchent pas les abeilles de sentir la phéromone d'alarme, mais ont une valeur appétitive importante pour les abeilles. Ces résultats suggèrent qu'une intégration sensorielle complexe a lieu lorsque les abeilles décident de participer ou non à la défense de la colonie. De plus, un test de terrain a montré que le linalol peut aussi être utilisé pour diminuer l'agressivité d'une colonie entière, ouvrant la voie pour des applications pratiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes neuronaux responsables de cette modulation par des odeurs florales, j'ai ensuite regardé comment ces odeurs affectent la représentation de la phéromone d'alarme dans le centre olfactif primaire du cerveau de l'abeille, le lobe antennaire. J'ai ainsi utilisé l'imagerie calcique in vivo pour visualiser l'activité des neurones de cette région. Les lobes antennaires sont structurés en unités fonctionnelles appelées glomérules, et l'identité d'une odeur est codée par le patron d'activation des glomérules. Notre hypothèse était que la représentation d'un mélange entre une odeur de plante appétitive et la phéromone d'alarme ne peut pas être obtenu linéairement à partir de la représentation de chaque composé, révélant ainsi les mécanismes neuronaux à l'origine de l'effet de ces odeurs florales. Cependant l'analyse des données n'a pas mis en évidence ce phénomène, ce qui suggère que l'intégration de la valeur appétitive des odeurs a lieu dans des centres supérieurs. Finalement, j'ai examiné le rôle des amines biogènes dans le comportement agressif de l'abeille. Les amines biogènes sont d'importants neuromodulateurs qui ont été impliqués dans le contrôle de l'agressivité de nombreuses espèces, mais leur rôle chez l'abeille n'avait pas été démontré. Les abeilles de colonies agressives ont plus de sérotonine dans leur cerveau central que celles provenant de colonies dociles. / Although honeybees were domesticated over 7000 years ago, finding ways to manage their defensive responses against intruders, including humans, is still a current challenge. This is in part due to the complexity of this behaviour, which starts with the detection of the threat by a few specialized individuals and culminates into a generalized, collective attack triggered by the release of an alarm pheromone. Numerous studies have investigated honeybee aggression and stinging behaviour both in the laboratory and field, including the sensory triggers and the potential regulatory mechanisms. However the specific neural and molecular mechanisms regulating this behaviour are still unknown. In my PhD thesis, I investigated the role of olfactory signals and brain biogenic amines in modulating aggression in honeybees, integrating behavioural, physiological, and pharmacological experiments. Using a novel assay to measure the stinging behaviour of individual bees under controlled conditions, I first explored whether a range of plant odours could modulate aggression, in particular by interacting with the alarm pheromone released by aroused bees. I identified two floral compounds, linalool and 2-phenylethanol, that block the recruitment elicited by the alarm pheromone. These odours do not prevent the bees from perceiving the alarm pheromone. Instead, this blocking effect appears to correlate with the appetitive value of these odours. This suggests that a complex sensory integration takes place when honeybees are faced with the decision of engaging or not into defensive tasks. Furthermore, a field test demonstrated that linalool could also be used to manage aggressive colonies, highlighting the practical application of these findings. To gain a better understanding of the neuronal mechanism underlying this effect of floral odours on honeybee aggression, I next investigated how these floral compounds affect the representation of the alarm pheromone in the primary olfactory center of the honeybee brain, the antennal lobe, using in vivo calcium-imaging to monitor the activity of neurons in this area. The antennal lobes are structured into functional units called glomeruli, and an odour identity and concentration is encoded within the pattern and intensity of activated glomeruli. We expected that the representation of the mixture of an appetitive floral odour with the alarm pheromone may not be linearly obtained from the representation of each compound, thus revealing the neuronal mechanisms at play during our previous aggression assays. However, analysis of the data suggests no such mechanism, which could be a clue that this processing is happening in higher brain centers. Finally, I investigated the role of brain biogenic amines in honeybee aggression. Biogenic amines are important neuromodulators and have been implicated in the regulation of the aggressive behavior of a number of species.

Depuis plusieurs années, des mortalités anormalement élevées sont observées chez les abeilles, au niveau mondial. Plusieurs facteurs peuvent être à l’origine de ces phénomènes, dont l’utilisation de pesticides. Parmi ceux-ci, les insecticides de la famille des neonicotinoides et des pyrethrinoides ainsi que certains fongicides de la famille des carboxamides sont mis en cause. Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés au développement de méthodes analytiques pour l’identification, la détection et la quantification de 13 pesticides et leurs métabolites dans les abeilles et les produits de la ruche tels que le pain d’abeille et la cire d’abeille. Dans un premier temps, une méthode originale par dSPE a été développée pour l’extraction des pesticides cibles dans la cire d’abeille. Combinée à une méthode d’analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse triple quadripole (UPLC-MS/MS), elle permet d’atteindre des limites de quantification jamais atteintes auparavant en multi-familles sur cette matrice complexe, comprises entre 1 et 40 ng.g-1. L’application de cette méthode sur des cires ainsi que l’analyse d’autres matrices apicoles fournis par des apiculteurs (au total 488 échantillons dont 125 abeilles, 87 cires et 276 pains d’abeille) ont montré une large présence de ces pesticides dans les ruchers français. Globalement, la cire d’abeille est la matrice présentant les plus fortes concentrations et le pain d’abeille est la matrice la plus contaminée en termes de nombre de pesticides présents. Une seconde partie des travaux est dédiée à la détection et à l’identification des métabolites de pesticides générés par des expérimentations in vitro et in vivo. Pour cela, une stratégie analytique, basée sur la complémentarité entre la spectrométrie de masse à temps de vol et triple quadripole, a été mise en place. La première permet l’identification des métabolites par la combinaison de la recherche de métabolites connus et de profils isotopiques spécifiques (Cl, Br, S). La seconde permet leur détection et leur quantification dans des échantillons d’abeille. Cette double approche a notamment permis d’identifier 9 métabolites de pesticides et 5 marqueurs d’exposition. Des métabolites et marqueurs d’exposition au boscalide (carboxamide), principalement issus de réactions d’hydroxylation, deshalogenation et substitution, ont été synthétisés. Ces derniers ont ensuite été détectés et quantifiés dans des échantillons d’abeilles issus de ruchers symptomatiques. Les développements analytiques et résultats permettent, d’une part, de faire un état des lieux de la présence de pesticides jugés préoccupants dans les ruchers français. D’autre part, ils fournissent aux écotoxicologues des données permettant de mieux comprendre les modes d’action des pesticides chez les abeilles / For several years, abnormally high mortalities have been observed in bees worldwide. Several factors may be responsible for these phenomena, including the use of pesti-cides. Among these, insecticides of the family of neonicotinoids and pyrethroids as well as some fungicides of the carboxamide family are implicated. The work presented is devoted to the development of analytical methods for the identification, detection and quantification of 13 pesticides and their metabolites in bees and hive products such as beebread and beeswax.Initially, an original dSPE method was developed for the extraction of targeted pesti-cides in beeswax. Combined with a liquid chromatographic analysis method coupled to triple quadrupole mass spectrometry (UPLC-MS/MS), it allows to reach limits of quantification never reached before in multi-families analysis on this complex matrix, between 1 and 40 ng.g-1.The application of this method to beeswaxes and the analysis of other beekeeping matrices provided by beekeepers (a total of 488 samples including 125 bees, 87 bees-waxes and 276 honeybees) showed a wide presence of these pesticides in french apiar-ies. Overall, beeswax is the matrix with the highest concentrations and beebread is the most contaminated matrix in terms of number of pesticides present.A second part of the work is devoted to the detection and identification of pesticide metabolites generated by in vitro and in vivo experiments. For this, an analytical strategy, based on the complementarity between time-of-flight and triple-quadrupole mass spectrometry, has been put in place. The first allows the identification of me-tabolites by combining the search for known metabolites and specific isotopic profiles (Cl, Br, S). The second allows their detection and quantification in bee samples.This dual approach has identified 9 pesticide metabolites and 5 markers of exposure. Metabolites and markers of exposure to boscalid (carboxamide), mainly derived from hydroxylation, dehalogenation and substitution reactions, have been synthesized. These were then detected and quantified in bee samples from symptomatic apiaries.These analytical developments and results make it possible, on the one hand, to make an inventory of the presence of pesticides of concern in french apiaries. On the other hand, they provide ecotoxicologists with data to better understand the behavior of pesticides in bees

Dans cette étude, des aspects importants du rapport entre pesticides et abeilles domestiques (Apis mellifera L.) ont été traités. Dans la première partie, les effets de l’exposition des abeilles aux poussières contaminées avec trois neonicotinoides et le fipronil ont été étudiés. En fait, des quantités considérables de ces pesticides, utilisés pour l’enrobage des semences, sont dispersées pendant le semis du mais, et peuvent donc représenter une voie d’exposition des abeilles.En particulier, une voie spécifique d’exposition, le contact indirect, a été pris en compte. Les effets létaux et sub-létaux (mortalité aigue, butinage, développement des colonies, capacité d’orientation) des poussières ont été évalués en laboratoire, en tunnel et en plein champ. La dispersion réelle des poussières pendant le semis avait été évalué précédemment.Les résultats ont montré un effet significatif, sur la mortalité, de l’exposition aux poussières contaminées avec neonicotinoides et fipronil, en laboratoire et en tunnel. Par contre, la capacité d’orientation des abeilles n’a été pas influencée par l’exposition aux concentrations testées.Dans la deuxième partie de la recherche, on a étudié l’impact de différentes pesticides (chimiques et biologiques) sur les changements biochimiques et physiologiques des abeilles exposées. Ces paramètres on été évalué pour différentes façons et durées d’exposition. En particulier, trois expérimentations ont été effectuées en combinant les spores de Bacillus thuringiensis avec la deltamethine, les spores de Bt avec le fipronil et le traitement avec deltamethrine et le fongicide difenoconazole. Certains enzymes impliqués dans la détoxification, le stress oxydant et le métabolisme énergétique (GST, ALP, SOD, CAT, G6PDH, GAPDH) ont été sélectionnés pour évaluer les variations de leur activité suite à l’exposition aux pesticides. L’analyse des différents indicateurs biochimiques, comme le GST et le ALP, a mis en évidence des variations physiologiques qui peuvent être liés à l’exposition aux pesticides. Cette méthodologie pourrait donc représenter un nouvel aspect de l’évaluation des effets sub-létaux des pesticides chez l’abeille. / In this study, some important aspects of the relationship between honey bees (Apis mellifera L.) and pesticides have been investigated. In the first part of the research, the effects of the exposure of honey bees to neonicotinoids and fipronil contaminated dusts were analyzed. In fact, considerable amounts of these pesticides, employed for maize seed dressing treatments, may be dispersed during the sowing operations, thus representing a way of intoxication for honey bees. In particular, a specific way of exposure to this pesticides formulation, the indirect contact, was taken into account. To this aim, we conducted different experimentations, in laboratory, in semi-field and in open field conditions in order to assess the effects on mortality, foraging behaviour, colony development and capacity of orientation. The real dispersal of contaminated dusts was previously assessed in specific filed trials. The results showed a significant effect on mortality of neonicotinoids and fipronil contaminated dusts, both in laboratory and in semi-field trials. However, no effects were evidenced in honey bees orientation capacity.In the second part, the impact of various pesticides (chemical and biological) on honey bee biochemical-physiological changes, was evaluated. Different ways and durations of exposure to the tested products were also employed. Three experimentations were performed, combining Bt spores and deltamethrin, Bt spores and fipronil, difenoconazole and deltamethrin. Several important enzymes (GST, ALP, SOD, CAT, G6PDH, GAPDH) were selected in order to test the pesticides induced variations in their activity. In particular, these enzymes are involved in different pathways of detoxification, oxidative stress defence and energetic metabolism. The analysis of different biochemical indicators highlighted some interesting physiological variations that can be linked to the pesticide exposure. We therefore stress the attention on the possibility of using such a methodology as a novel toxicity endpoint in environmental risk assessment.

Cette thèse de Doctorat, intitulée « Le miel en Égypte ancienne. Économie et fonction d’un produit précieux », a pour principal objectif d’identifier les différents domaines dans lesquels le miel intervenait dans la société égyptienne antique. Elle évalue notamment l’état des connaissances des Anciens Égyptiens en matière d’apiculture : les techniques employées depuis la récolte jusqu’à la mise en pot, le choix des zones géographiques de production, la typologie des miels.Elle vise également à révéler l’existence d’une économie spécifique à cette denrée enconsidérant notamment sa distribution, sa valeur marchande au cours de l’histoirepharaonique ainsi que la portée des échanges avec les cultures voisines.Enfin, elle interroge les textes afin de définir les divers usages du miel : alimentaire, au moyen des scènes de « pâtisserie » et des nombreuses listes d’offrandes ; médical, grâce aux papyri médico-magiques ; rituel, à travers l’étude des inscriptions de tombes et de temples. / Entitled "Honey in Ancient Egypt. Economy and Functions according to a valuable product", this PhD thesis main objective is to identify the various areas where the honey had a role in ancient Egyptian society. This study assesses specifically the state of knowledge of the ancient Egyptians in terms of beekeeping techniques from harvest to potting, as well as the selection of adapted geographical areas of production and the existing classification of each type of honey.My PhD thesis aims at showing the existence of a specific economy for this commodity and especially its distribution, its market value during the Pharaonic history and the scope of exchanges with neighbouring cultures.Finally, this research examines texts to define the various daily uses of honey : food, consisting in scenes of "pastry", many lists of offerings, etc. ; medical, thanks to medical-magical papyri ; ritual, through the study of inscriptions of tombs and temples.