Une adolescente d'Orlando, Varun Madan, utilise des bactéries probiotiques pour sauver les abeilles

Comme tous les adolescents, Varun Madan est distrait de ses devoirs. Un soir, plutôt que de lire sur les papillons pour un travail scolaire, il est tombé accidentellement dans un trou de recherche Internet sur les abeilles. Ce détour a poussé l'adolescent d'Orlando à participer à l'un des plus grands salons scientifiques des collèges aux États-Unis cette semaine, armé de son plan visant à préserver les colonies d'abeilles du monde de l'effondrement total.

Madan, qui est maintenant en neuvième année, vous expliquera comment les abeilles pollinisent des milliards de dollars de cultures agricoles dans le monde. Il expliquera également qu’ils meurent à un rythme alarmant, un mystérieux phénomène appelé «effondrement de la colonie» provoqué par la maladie, les pesticides et une mauvaise alimentation. Mais surtout, il va vous raconter une découverte qu’il a faite sur le courage des abeilles et qui pourrait bien empêcher leur disparition.

"Cela fait très longtemps", a déclaré Madan. Inverse. "Il y a tellement de choses qui ont échoué que les gens ont essayé pour cela." Son entrée dans le salon scientifique Broadcom MASTERS de la Society for Science and the Public à Washington, DC ce mois-ci était son plan pour les sauver.

Passionné par les abeilles, Madan a rencontré Jamie Ellis, Ph.D., professeur d’entomologie à l’Université de Floride, spécialisé dans les abeilles domestiques. Ellis a expliqué à Madan une importante hypothèse de base sur le déclin des abeilles mellifères dans le monde.

«Il m'a expliqué plus en détail pourquoi cela se produisait et son hypothèse principale était que l'absence d'immunité entraînait le manque de résistance à ces facteurs de stress externes tels que les parasites, les parasites, les prédateurs, etc.», explique Madan. Immédiatement, le rôle joué par le microbiome intestinal humain dans l’immunité a été évoqué. La galaxie de bactéries, levures et virus qui vivent dans le tube digestif humain est essentielle à la santé en général. Tout comme un microbiome perturbé entrave le développement et la fonction immunitaire chez l'homme, a-t-il pensé, il en va peut-être de même pour les abeilles. Dès son retour chez lui à Orlando, il s'est plongé dans la recherche, découvrant que sur les 13 bactéries bénéfiques contenues dans le microbiome de l'abeille domestique, deux se trouvent chez l'homme.

Il en a utilisé un appelé Bifidobacterium infantis pour tester son hypothèse selon laquelle des changements dans le microbiome intestinal des abeilles conduisaient à leur disparition.

Le rucher local de Madan, l’Orange Blossom Beekeepers Association, apportait un soutien considérable au travail de Madan. «J’ai eu la chance d’avoir cinq ruches», explique un collégien au hasard qui demande des ruches d’abeilles. C’est généralement qu’elles refusent cela, se rappelle-t-il. "Mais j'ai cinq ruches entières!"

Tout au long de l’hiver, quand il n’ya pas autant de fleurs pour les abeilles, les apiculteurs fournissent des pots de solution de sucre pour simuler le régime naturel de nectar des abeilles. Cela a permis à Madan de contrôler expérimentalement ce que ses abeilles consommaient, puisqu'elles ne mangeaient essentiellement dans le bocal que tout l'hiver.

Dans les bocaux qui nourrissent ses cinq ruches, Madan a mis des niveaux variables de B. infantis bactéries. Deux ruches ont reçu une forte concentration de bactéries, deux ruches un peu moins et la cinquième ruche n'en a pas - le groupe témoin. Pendant six semaines, il a surveillé quatre indicateurs différents de la santé de la ruche: les valeurs de recherche de nourriture (combien d'abeilles entrent et sortent de la ruche pour rapporter de la nourriture), la masse de miel, la population et la production de couvées (combien de larves produites par la ruche).

Pour déterminer les populations d'abeilles, Madan a pris des photos de chaque image de la ruche, en a estimé le nombre, puis a multiplié ce nombre par le nombre total d'images de la ruche. «Évidemment, il serait irrationnel de tous les compter», dit-il. Pour la production de couvées, il a également compté les larves. Il a minutieusement utilisé un compteur de main pour compter combien d'abeilles entraient et sortaient en dix minutes au cours de ses observations toutes les deux semaines. En pesant le bloc inférieur de chaque ruche, on a indiqué la masse de miel, car c’est là que tout s’égoutte. «Quel que soit le plus cher, nous enregistrerions cela, désolé, quel que soit le plus lourd, dit-il.

Madan a rapidement compris les difficultés du travail sur le terrain. "Cela ne s'est pas fait sans mal," dit-il. «Nous avons sorti les ruches et je me suis fait piquer 42 fois! Une fois dans mon nombril! Mais tu sais quoi? C’est de la science! Et je suis tellement content d’avoir été supervisé. Sinon, cela aurait facilement pu se transformer en quelque chose comme quatre cent. »Décrivant les dangers de l'apiculture, l'artiste de Madan sort. Chanteur et acteur, il utilise les compétences de son interprète pour transformer la section «Méthodes» d’un papier en un conte captivant.

Sous la supervision d'apiculteurs adultes, Madan a survécu pour saisir toutes ses données et en tester la signification avec l'aide d'universitaires mieux équipés pour effectuer des analyses statistiques.

Comme son hypothèse l'avait prédit, des changements dans les tripes des abeilles ont changé la santé de la ruche. Les ruches qui ont reçu la faible dose de B. infantis produit plus de larves, fait plus de miel et supporte de plus grandes populations d’abeilles adultes. Les ruches à forte dose ont produit plus de larves que les témoins, mais pas autant que les ruches à faible dose. Cependant, il n’a trouvé aucune différence statistiquement significative dans les valeurs de recherche de nourriture.

Cameron Jack, chercheur sur les abeilles à l’université de la Floride, est l’un des adultes qui a aidé Madan à présenter son travail publiquement, en lui apprenant à naviguer - peut-être le plus important pour le chercheur en herbe - à éviter exagérer la signification de ses conclusions. Il a été impressionné par la rapidité avec laquelle Madan a compris la manière dont la science doit être présentée dans un cadre professionnel.

«C’est agréable de voir des enfants qui comprennent vraiment certains concepts scientifiques importants que beaucoup d’adultes ne comprennent pas: il faut multiplier les réplications et obtenir quelque chose de statistiquement détectable avant de pouvoir faire une supposition éclairée», déclare Jack Inverse. "Une grande partie du grand public ne se rend pas compte de ces choses-là, et il y a beaucoup de science des ordures que les gens considèrent comme une vérité, mais c’est parce qu’ils ne savent pas comment fonctionne la science. C’est bien de voir une génération plus jeune saisir cela."

Fort de ces compétences, Madan s’est présenté cette semaine au Broadcom MASTERS, remportant l’un des 30 titres finalistes nationaux. Bien qu’il n’ait pas remporté le premier prix, Madan n’est pas découragé, il se concentre maintenant sur les effets microscopiques de B. infantis à l'intérieur des abeilles.

«Est-ce que cela a vraiment affecté les intestins des abeilles? C’est le projet de cette année », dit-il. «Je veux voir si cette bactérie peut vraiment effacer ce pathogène appelé nosema, qui se trouve dans les intestins des abeilles. Si c'est le cas, cette bactérie peut être prouvée une fois pour toutes qu'elle est vraiment, vraiment bonne."