Le parasitisme chez les oiseaux, une affaire de mémoire

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En Europe les oiseaux qui parasitent les nids d’autres oiseaux font partie de la famille des coucous et dans les Amériques c’est le « vacher » (Molothrus alter illustration ci-dessus) qui se livre à ce genre de comportement. Jusqu’à une étude récente réalisée en Argentine on ne savait pas trop comment le vacher à tête brune (en anglais cowbird) s’y prenait pour aller déposer un oeuf au bon moment dans le nid de son hôte préféré le moqueur (Mimus saturninus, illustration ci-dessous), en anglais mockingbird. Le vacher se nourrit des insectes dérangés par les bovins lorsqu’ils broutent. Or il lui faut parasiter le nid d’un autre oiseau car il se déplace avec ces ruminants et ne peut donc pas, de par son habitude alimentaire, s’occuper de sa couvée. Il dépose le plus souvent un seul oeuf dans le nid d’un moqueur qu’il a soigneusement repéré car il lui faudra déposer cet oeuf au bon moment quand le moqueur aura tout juste commencé à pondre et il faut qu’il (la femelle) s’accouple pour féconder l’oeuf et attendre de pondre cet quand sa coquille est formée.

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Pour l’anecdote le moqueur (mockingbird) est appelé ainsi car il est capable d’imiter parfaitement le chant de bien d’autres oiseaux. Pour l’anecdote encore qui ne se souvient pas de l’immense film de Robert Mulligan « To Kill a Mockingbird » avec Gregory Peck dans le rôle d’un avocat défendant un noir accusé de viol (1962). Bref, on ne sait pas trop pourquoi le vacher choisit précisément le moqueur pour le parasiter, probablement parce que ces deux oiseaux sont de taille sensiblement identique. Le coucou a plutôt tendance à parasiter le nid des pies, un oiseau de la famille des corvidés remarquablement intelligent qui ne saisit pourtant pas ce qui lui est arrivé …

Pour comprendre comment les choses se passent une équipe de zoologistes de l’Université de Buenos-Aires a capturé des femelles de vacher et les a équipées d’un tout petit émetteur qui envoie des « bips » toutes les deux secondes pendant environ trois semaines. À l’aide d’antennes réparties sur le territoire d’étude l’analyse de l’intensité des signaux et le lieu de leur provenance par goniométrie il a été possible de suivre très précisément les agissements exploratoires du vacher. Il repère les nids en construction et quand il a compris que l’un des nids était terminé cela signifiait que le moqueur allait commencer à pondre. Selon les diverses femelles étudiées, une trentaine, il est apparu comme l’indique l’illustration ci-dessous que chaque oiseau n’avait pas tout à fait le même comportement dans le temps.

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Par exemple la femelle 2681 a inspecté le nid du moqueur depuis moins de 10 mètres le jour même où la ponte a débuté (temps zéro dans l’échelle de temps) et a déposé son oeuf le lendemain (flèche orientée vers le bas). La femelle 2874 par contre a fait plusieurs visites les trois jours précédant le début de la ponte du moqueur et a curieusement attendu 4 jours pour venir parasiter le nid en effectuant quotidiennement des visites de près (moins de 10 mètres) comme de plus loin. Quant à la femelle 3850 il ne lui a fallu que deux visites pour comprendre qu’il était favorable de venir parasiter le nid deux jours après la première ponte. L’étude détaillée des allers et venues des vachers a indiqué en outre qu’ils faisaient preuve d’une mémoire spatiale et temporelle très précise car ils ne repèrent pas seulement un unique nid « parasitable » au bon moment, ils se ménagent en quelque sorte un certain choix. Enfin, à l’aide de petites caméras vidéo l’étude a également montré que le vacher ne dédaignait pas revenir inspecter le nid parasité et éventuellement détruire quelques-uns des oeufs de l’hôte pour mieux assurer la couvaison du sien. Ce comportement a fait l’objet de nombreuses études d’où il est ressorti que cette attitude est risquée puisque le vacher peut se tromper d’oeufs et également détruire le sien. Au cas où le moqueur abandonne son nid quand il a été dévasté par le vacher, ce qui n’arrive heureusement pas de manière systématique, le vacher ira alors à la recherche d’un autre nid à parasiter. Extraordinaire comportement de ces oiseaux parasites …

Source et illustration : Behavioral Ecology and Sociobiology, doi : 10.1007/s00265-016-2250-8, autres illustrations Wikipedia (en tête d’article le vacher, dans le texte le moqueur.

Une méduse dégénérée devient un parasite du saumon : étrange !

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Il y a quelques jours je relatais une étude de cas clinique assez terrifiante, l’envahissement du corps d’un homme par des tumeurs générées par des cellules de ténia. Cette fois-ci il ne s’agit ni de ténia ni d’un être humain mais d’un parasite qui décime les fermes marines de salmonidés. Les saumons et les truites arc-en-ciel parasités deviennent fous et tournent en rond indéfiniment, ne se nourrissent plus et meurent. Leur cerveau a été parasité par une créature microscopique qu’on appelle un myxozoaire. Ce parasite obligatoire passe le plus clair de sa vie sous forme d’un amas de quelques cellules. Les poissons se contaminent en ingérant un ver annelé qui sert de véhicule aux entités infectieuses appelées actinospores :

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Jusqu’à une étude parue dans les PNAS par une équipe plurinationale de biologistes (en accès libre, voir le lien) on ne savait pas trop comment classer ce parasite dont l’ADN est l’un des plus petits pour un organisme vivant. Ce qui intriguait les zoologistes était la faculté qu’avait cette étrange créature à former une sorte de tentacule pour pouvoir s’accrocher à l’hôte et s’y incorporer car elle ne peut vivre à l’état libre, le Myxobolus cerebralis étant un parasite obligatoire (photo) constitué de seulement 4 à 6 cellules. Les tentatives de classification n’étaient pas concluantes et la seule manière d’élucider la nature de cette étrange créature a donc été le séquençage de son ADN.

Il s’est avéré que ce parasite est un proche cousin des anémones de mer, des méduses et des coraux. Et quand on dit proche, c’est un abus de langage car le myxobolus par exemple a perdu une très grande quantité de gènes par rapport à ceux d’une méduse et ne peut plus s’organiser en une structure multi-cellulaire complexe. Seule cette capsule présente sur les cellules du parasite et se transformant en un dard comme ceux des anémones de mer est un vestige de parenté avec les méduses et les coraux faisant également partie de la famille des cnidaires. On se trouve donc en présence d’un parasite qui est une forme dégénérée d’une méduse (ou d’une anémone de mer) avec plus de 75 % des gènes qui ont disparu. Des gènes commandant par exemple les interactions entre cellules et la différenciation cellulaire qui sont universels dans le règne animal ont disparu, les gènes Hox, présents aussi chez l’homme …

Le plus proche parent de ce parasite est un cnidaire appelé Polypodium hydriforme vivant en eau douce et parasitant les ovaires des esturgeons mais le lien de parenté s’arrête là car entre ces deux « cousins » génétiquement apparentés les différence sont de taille. Moins d’un tiers des gènes du polypodium se retrouvent dans le myxobolus ce qui rend ce dernier un parasite endocellulaire obligatoire avec les conséquences indésirables sur le système nerveux des salmonidés et également les dégâts économiques des éleveurs de poissons. Les êtres vivants d’adaptent pour engendrer des êtres étranges  !

Source : PNAS : www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1511468112

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/11/06/une-etude-de-cas-clinique-terrifiante/

Une arme chimique du citronnier se retourne contre lui

 

Les hommes ont inventé les armes chimiques pour s’entretuer au cours de la Grande Guerre dont on va célébrer cette année le centenaire de sa déclaration, comme si on devait célébrer le début de ce genre d’évènement funeste. Il faudrait aussi célébrer l’usage de l’ypérite alias gaz moutarde, du cyanure et du chlore qui furent largement utilisés dès la fin de l’année 1915 dans les tranchées autant par les Allemands que par les alliés pour en découdre, mais bon, chacun son truc et ce n’est en tous les cas pas le mien. Pour en revenir aux gaz de combat la nature a beaucoup mieux fait les choses que les humains et dans le même but, tuer ! Mais ça ne marche pas dans tous les cas, l’arme chimique supposée repousser les ennemis peut se retourner contre celui qui l’a utilisé, comme à la guerre d’ailleurs avec les hasards du vent.

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C’est le cas des ravageurs du citronnier et des autres agrumes en général. Le citronnier est en premier lieu depuis quelques années malmené par une bactérie appelée du nom surprenant de Candidatus Liberibacter asiaticus encore faut-il que cette bactérie trouve une embarcation, volante si possible, pour aller d’un arbre à un autre car jusqu’à preuve du contraire les bactéries n’ont pas d’ailes. Or en Floride et ailleurs, les ravages occasionnés par cette bactérie étaient inexplicables jusqu’à ce que des zoologistes de l’Université à Lake Alfred, en Floride donc, se penchent sur le problème pour tenter de trouver une solution aux hécatombes occasionnées par cette bactérie dans les plantations de citronniers. Puisque la bactérie ne peut pas se déplacer toute seule, elle doit donc trouver un transporteur aérien, c’est plus rapide qu’un transporteur terrestre tant qu’à faire. Elle a mis au point un stratagème incroyable consistant à dévier le métabolisme des feuilles de citronnier en les obligeant à synthétiser du salicylate de méthyle, un composé chimique volatil comme la majorité des esters qui est pourtant supposé éloigner les prédateurs du genre insectes. Pour les curieux le salicylate de méthyle rappelle l’odeur de l’écorce de bouleau quand on la froisse dans le creux de la main. Lorsque le citronnier est attaqué par la bactérie il émet donc ce signal dissuasif comme les Allemands en 1916 balançaient du gaz moutarde sur leurs ennemis en voulant dire après tout « ne venez pas nous attaquer, ce n’est pas une bonne idée ». Pas de chance pour le citronnier, le salicylate de méthyle a aussi le malencontreux pouvoir d’attirer puissamment un autre prédateur, cette fois un genre de puceron volant, le Diaphorina citri (voir la photo ci-dessus, Wikipedia) qui est vraiment un ravageur terriblement dévastateur du citronnier non pas tellement parce qu’il suce la sève du citronnier mais surtout parce qu’il va répandre la bactérie partout après avoir achevé les basses œuvres de cette dernière. La bactérie perturbe le métabolisme du citronnier à tel point que le symptôme porte l’élégant nom de huánglóngbìng, accents compris, qui veut dire « maladie du dragon jaune » en chinois ou en d’autres termes que les feuilles sont sérieusement attaquées, se recroquevillent et finissent par mourir et les fruits, s’il en reste, ne murissent pas complètement et restent en partie verts, ce qui est commercialement catastrophique. En fait le puceron n’a rien à voir avec la maladie bactérienne, il est simplement attiré par les effluves de salicylate de méthyle, il se contamine avec les bactéries en suçant la sève du citronnier dont il se nourrit exclusivement et comme la feuille sur laquelle il s’est posé est déjà en mauvais état en raison du ravage bactérien, il va voir ailleurs et contamine ainsi une plantation entière en quelques jours.

Jusque là rien de bien nouveau, la contamination des plantes par des insectes volants est bien connue et c’est la raison pour laquelle on est très strict en France avec par exemple la flavescence dorée en ce qui concerne les vignes, mais il y a bien d’autres exemples de ce type. Ce que les zoologistes de l’Université de Floride ont découvert, c’est la présence d’un troisième acteur dans cette collaboration infernale puceron-bactérie qui est aussi attiré par le salicylate de méthyle mais pas pour les mêmes raisons. Il s’agit cette fois d’une petite guêpe, Tamarixia radiata,

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qui utilise le puceron pour y pondre ses œufs. Cette guêpe ne vient pas sur les feuilles de citronnier pour en sucer la sève mais si elle est utile pour réduire la population de pucerons jusqu’à 50 % sans jamais en venir à bout complètement elle sert également malgré elle de vecteur pour la bactérie qui lorsqu’elle va chercher d’autres pucerons sur d’autres arbres contaminera ceux-ci avec cette dernière. Malgré tout, l’intervention de la guêpe est globalement bénéfique car elle réduit la population de pucerons tout en contribuant malheureusement à l’extension de la maladie bactérienne. On peut dire que le citronnier qui croyait avoir trouvé une arme chimique pour se défendre est tombé dans le panneau et l’arme s’est retournée contre lui pour la plus grande satisfaction de la petite guêpe qui a su exploiter cette faille.

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Résumons donc, la bactérie force le citronnier à émettre un signal chimique volatile supposé repousser les ravageurs sauf un puceron qui servira de vecteur pour la bactérie. Le même signal chimique prévient une guêpe de la présence du puceron pour qu’elle vienne le parasiter et finalement le tuer comme le résume l’illustration ci-dessus. Encore fallait-il prouver que les choses se passent bien ainsi car en général les insectes qui parasitent d’autres insectes sont plutôt attirés par l’odeur de leur proie et non pas par des émanations défensives de la plante. Si la guêpe est effectivement attirée par le puceron, elle l’est aussi et beaucoup plus par le salicylate de méthyle. Pour le prouver il a suffi de badigeonner des feuilles de citronnier sain avec une solution de salicylate de méthyle pour voir arriver des guêpes à la recherche de pucerons qu’elles n’ont pas trouvé. La même simple expérience a démontré également l’attirance du puceron pour le même salicylate de méthyle alors que du limonène par exemple n’avait aucun effet. En définitive, la bactérie favorise la rencontre de la guêpe et du puceron au détriment du citronnier qui a été complètement leurré dans cette histoire et finit par en mourir.

 

Source et illustrations open access : DOI: 10.3389/fevo.2014.00008