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Des fourmis contrôlent leurs parasites zombificateurs en envoyant leurs plus vieilles ouvrières au charbon

8 Avr 2014 | 5 commentaires

Nous avions déjà pu découvrir ensemble, au travers de quelques études, la relation macabre qui se poursuit entre un parasite zombificateur et certaines fourmis du Brésil. Il était assez étrange, pour deux biologistes, que l’évolution n’est pas favorisée au cours du temps l’un des deux partis qui s’affrontent. Peut-être en tirent-ils des bénéfices mutuels…

Anthropomorphisme quand tu nous tiens : Gérard est une fourmi ouvrière qui a consacré sa vie au maintien de sa fourmilière installée dans une foret brésilienne.  A l’approche de la retraite, ses collègues lui proposent une promotion, enfin… c’est ce qu’ils prétendent : “écoute George, il serait bon pour toi que tu travailles à l’extérieur, ça te ferait voir du pays et te permettra de prendre l’air”. Gérard se souvient que l’on avait fait la même proposition à son vieil ami René, qu’il n’a pas revu depuis. Mais qu’importe, l’aventure, c’est l’aventure et on ne refuse pas un ordre donné par la colonie. Fier de sa nouvelle besogne, il quitte alors la sécurité de la fourmilière pour aller chercher quelques provisions aux abords de la colonie. Gérard prend les chemins balisés, empruntés maintes fois par ses congénères, il se sent en sécurité. Sur une piste ombragée par de grandes feuilles qui la surplombe, Gérard sent une piqure, on vient de lui tirer dessus. Il regarde en l’air et reconnait son ami René totalement immobile et fixé en dessous d’une feuille. René n’est plus lui même, le projectile que Gérard à reçu semble d’ailleurs provenir d’une excroissance, une tige qui sort de la tête du corps de Renée. Depuis qu’il s’est fait tirer dessus, Gérard se sent patraque, ses mouvements sont erratiques et il décide de rejoindre sa fourmilière pour y trouver du réconfort et des soins, mais arrivé à l’entrée, on le repousse brutalement. Il n’a désormais plus accès à la fourmilière et ses congénères l’évitent comme la peste. Trahi par les siens, Gérard s’éloigne et il sent rapidement que quelque chose envahit son corps, jusqu’à ses propres pensées. Il ne peut plus contrôler ses mouvements, quelque chose d’autre le fait à sa place. Tel un zombi, il se met à grimper, bien malgré lui, une jeune pousse d’arbre qui surplombe la fourmilière. Il est placé sous une feuille et se fixe à elle à l’aide de sa mâchoire. Le mal qui le possède envahit tout son corps, ce n’est plus le Gérard d’avant… une excroissance transperce sa tête, ce sera le fusil du sniper…

Quittons l’effet anthropomorphique et concentrons-nous sur les données scientifiques.

Le champignon parasite, Ophiocordyceps unilateralis sensu lato, est un parasite de fourmis très spécialisé, qui doit tuer son hôte pour compléter son cycle de vie. Avant de tuer la fourmi infectée, le champignon parasite manipule le comportement de son hôte, la forçant à monter dans la végétation, mordre les veines d’une feuille de la forêt tropicale qui lui servira de plate-forme pour sa croissance fongique et la libération de spores à partir de la fourmi morte. Le parasite est très précis, la fourmi grimpe toujours à environ 25 centimètres au-dessus du sol, là où la température et l’humidité sont idéales pour la croissance du champignon. Pour se propager, celui-ci nécessite de faire croitre une longue tige de la tête d’une fourmi morte, dont les spores seront libérées vers le sol de la forêt afin d’infecter d’autres ouvrières passant par là.

Raquel Loreto et David Hughes, de l’université de l’état de Pennsylvanie, étudient les spécificités de cette relation qui perdure entre ce genre de fourmi et son champignon “zombificateur”.

Ils ont tout d’abord voulu savoir pourquoi le champignon adoptait cette stratégie d’infection, pourquoi ne s’infiltrait-il pas directement dans la fourmilière au lieu de se diffuser au-dessus. Le duo de biologistes a recueilli des fourmilières pour y insérer des cadavres de fourmis fraichement tuées par l’Ophiocordyceps. Les fourmis ont détecté et supprimé environ la moitié des cadavres, un clair exemple de leur fameuse « immunité sociale » à l’œuvre (se nettoyer entre elles et faire un grand ménage de la fourmilière).

Des études antérieures sur les maladies dans les sociétés de fourmis ont montré que les cadavres sont enlevés par les congénères, et les fourmis infectées éprouvent un isolement social. Ces deux comportements sont interprétés comme une classe de l’immunité de comportement qui prévient que les maladies ne se répandent parmi congénères.

Tirées de l’étude, les fourmis infectées et le parasite qui n’a pas réussi à achever son développement :
003574-1

Mais même sans ce nettoyage, elles ne risquaient rien. Il s’avère que le champignon ne se développe pas dans les nids de ses hôtes. Même si les cadavres ont été placés dans des fourmilières qui n’avaient pas de fourmis, le champignon ne pouvait pas “germer”. Il était incapable d’atteindre le stade infectieux à l’intérieur de la fourmilière, que les fourmis soient présentes ou non.

Pour savoir ce qui se passait à l’extérieur du nid, ce qui est assez compliqué en laboratoire, Loreto logea dans la même étendue de forêt tropicale humide brésilienne, pendant 20 mois, afin d’étudier 17 nids de fourmis du genre Camponotus. Elle s’est aventurée dans la jungle, la nuit, avec des lampes infrarouges pour établir la carte des pistes empruntées par les ouvrières lors de leur récolte. Elle a aussi délimité une zone d’environ 200 mètres cubes autour de 4 nids, une région qu’elle appelle « le seuil » de la colonie. C’est la zone que toutes les ouvrières doivent traverser pour sortir ou entrer dans le nid. Une fois par mois, Loreto a vérifié le dessous de chaque feuille dans cette zone pour y découvrir les corps zombifiés de fourmis infectées.

Les 17 fourmilières étudiées avaient des cadavres de fourmis attachés aux feuilles à proximité, aucune n’y échappaient. Ainsi, la prévalence de l’infection,  au niveau de la population, est de 100%. C’est une menace permanente et omniprésente.

L’équipe de chercheurs pense que le parasite est très précis en dirigeant sa victime à l’extérieur du nid évitant ainsi la réponse immunitaire social qui ne fonctionne qu’à l’intèrieure. Les fourmis empreintes également les mêmes chemins, garantissant au parasite d’infecter régulièrement ses futurs hôtes.

Les ouvrières partent la nuit et passent sous les cadavres de leurs frères et sœurs qui tirent maintenant des spores sur eux.

Au fil du temps, on pourrait s’attendre à ce que les fourmis s’adaptent et qu’elles commencent à enlever les corps infectés autour de leurs nids, ce que d’autres espèces de fourmis font ailleurs dans le monde. Hughes suggère qu’elles ne pourraient pas en avoir besoin. Les jeunes fourmis, Camponotus, restent exclusivement dans leurs nids. Elles ne s’aventurent à l’extérieure que quand elles deviennent plus vieilles, ainsi le champignon ne peut qu’infecter des fourmis qui sont près de la fin de leur vie, comme Gérard par exemple. Cette stratégie semble convenir aux deux parties, les fourmis font en sorte que seuls les plus vieux membres prennent les risques et le champignon reçoit des réserves, constamment renouvelées, d’hôtes susceptibles d’être infectés.

L’étude publiée sur BiorXiv : 3D mapping of disease in ant societies reveals a strategy of a specialized parasite.

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