Evaluation of the effects of ionizing radiation on the bee (Apis mellifera), from the molecule to the population
Evaluation des effets des rayonnements ionisants sur l’abeille (Apis mellifera), de la molécule à la population
Abstract
Radiocontamination of the environment is a major ecological issue. In order to better anticipate the consequences of accidents such as Chernobyl or Fukushima, it is necessary to improve knowledge on the impacts and environmental risks of irradiation and contamination linked to radioactive elements. In the context of my thesis, the honeybee, Apis mellifera, was chosen as a model to study the effects of ionizing radiation at the molecular, cellular and tissue levels, but also at the individual and population levels. The bee, providing many services to ecosystems, is essential for the environment and society. Indeed, bees are insects of economic, agro-environmental, societal and scientific importance. The objective of my thesis is to deepen knowledge of the effects and mechanisms of action of ionizing radiation on bees, since very little data exists on this subject. My thesis is part of Priority Question No. 1 of the IRSN Scientific Strategy "What are the effects of exposure to low doses?". It is part of the ANR BEERAD project led by LECO and INRAE in Avignon. My thesis will be based on two approaches, field and laboratory, conducted in parallel. The field part is developed by monitoring several hives placed on sites with a contamination gradient around the Fukushima nuclear power plant for 2 years. The laboratory part is carried out by carrying out external irradiations of bees during experiments under controlled conditions. An estimate of the total dose rates absorbed by the bees will be established, via the external dose rate values (micro-dosimeters placed directly on the bees) added to the internal dose rate values (WP1). A large part of my thesis focuses on the evaluation of the physiological effects (molecule, cell, tissue) induced by ionizing radiation on bees, as well as the toxicopathological effects (WP2). The effects at the individual and population level (longevity, behavior, reproduction/development, cognitive performance) will also be described (WP3). A modeling part is also envisaged, in order to be able to detect early effects that could subsequently cause unfavorable events for the colony (WP4).
La radiocontamination de l’environnement est un enjeu écologique majeur. Afin, d’avoir une meilleure anticipation des conséquences d’accidents tels que Tchernobyl ou Fukushima, il est nécessaire d’améliorer les connaissances sur les impacts et les risques environnementaux de l’irradiation et de la contamination liées aux éléments radioactifs. Dans le contexte de ma thèse, l’abeille domestique, Apis mellifera, a été choisie comme modèle pour étudier les effets des rayonnements ionisants aux niveaux moléculaire, cellulaire et tissulaire, mais également aux niveaux de l’individu et de la population. L’abeille, rendant de nombreux services aux écosystèmes, est essentielle pour l’environnement et la société. En effet, les abeilles sont des insectes d'importance économique, agro-environnementale, sociétale et scientifique. L’objectif de ma thèse est d’approfondir la connaissance des effets et des mécanismes d'action des rayonnements ionisants sur les abeilles, puisque très peu de données existent sur ce sujet. Ma thèse s’inscrit dans la Question prioritaire n°1 de la Stratégie Scientifique de l’IRSN « Quels sont les effets d’une exposition à de faibles doses ? ». Il fait partie du projet ANR BEERAD piloté par le LECO et l’INRAE d’Avignon.
Ma thèse sera basée sur deux approches, terrain et laboratoire, menées en parallèle. La partie terrain est développée par le suivi de plusieurs ruches placées sur des sites présentant un gradient de contamination autour de la centrale nucléaire de Fukushima pendant 2 ans. La partie laboratoire est amenée en réalisant des irradiations externes des abeilles lors d’expériences en conditions contrôlées. Une estimation des débits de doses totales absorbées par les abeilles sera établie, via les valeurs de débit de dose externes (micro-dosimètres posés directement sur les abeilles) additionnées aux valeurs de débits de doses internes (WP1). Une grande partie de ma thèse se concentre sur l’évaluation des effets physiologiques (molécule, cellule, tissu) induits par les rayonnements ionisants sur les abeilles, ainsi que les effets toxicopathologiques (WP2). Les effets au niveau de l’individu et de la population (longévité, comportement, reproduction/développement, performances cognitives) seront également décrits (WP3). Une partie modélisation est également envisagée, afin de pouvoir détecter des effets précoces qui pourront par la suite causer des événements défavorables pour la colonie (WP4).
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