L’indolence poussée à son paroxysme : quand les parasites manipulateurs laissent les autres manipuler

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Le soleil se lève tranquillement sur la vallée. Les premiers rayons viennent caresser les herbes pâles, croulant encore, dans une position de sommeil, sous le poids de minuscules diamants de rosée. La vie sort de sa torpeur dans le monde du peuple de l’herbe. Insouciante à l’ambiance si particulière de ce début de journée, une fourmi prend la route. Chaque ouvrière de la colonie connaît parfaitement son rôle, entre le soin des jeunes, la défense du nid, l’aspect maçonnerie ou la quête de nourriture. Notre compère fonce sans se retourner pour accomplir sa tâche à elle : escalader glorieusement un brin d’herbe, se munir d’une patience de fer et attendre son destin… se faire brouter. 
La vie suit son cours normal chez le peuple de l’herbe, inconscient du drame qui se prépare (par ici pour plus de photos du talentueux Andrey Pavlov)
Maintenant que j’ai votre attention, revenons à la réalité impitoyable de ce qu’est réellement la vie. La pauvre fourmi ne survivra pas, désolée, mais elle va permettre à une myriade d’autres bestioles de se reproduire. Des êtres craints par tous, y compris des humains : les parasites. En particulier, notre jeune hyménoptère abrite en son corps des trématodes du gentil nom de Dicrocoelium dendriticum. En moins charmant, on parle aussi de la petite douve du foie. Ce parasite se reproduit exclusivement dans la bedaine des herbivores, mais son cycle passe invariablement par des fourmis. Et comme celles-ci n’ont pas naturellement tendance à aller spontanément se faire brouter, les parasites ont développé la capacité à modifier le comportement de leur hôte, poussant ce dernier à adopter des attitudes carrément suicidaires. Leurs techniques perfides ont valu à ces parasites le doux surnom de manipulateurs.
Petit résumé du cycle de Dicrocoelium dendriticum
Bon, tout ça on connaît bien, d’autant que j’y ai déjà consacré tout un article. Mais il y a un petit détail dont j’ai omis de vous parler. Les parasites manipulateurs ont partout dans le monde maitrisé l’art de faire faire à leur hôte ce dont ils ont eux-mêmes besoin (aller à tel endroit, se rapprocher de tel animal, etc.). Mais certains vont plus loin : ils font faire faire ! Plutôt que de faire faire soi-même, ils laissent faire les autres. Vous me suivez ?
Revenons à notre fourmi. Goulue comme elle est, elle a par le passé commis l’erreur bientôt fatale de consommer des trématodes, délicieusement enfouis dans de la bave d’escargot (encore un hôte intermédiaire du parasite). Une fois les bestioles avalées, un des individus migre dans le cerveau, où il pourra mettre en place son plan machiavélique de manipulation. Et les autres individus ? Rien. Ils laissent faire le leader. Pourquoi se fatiguer alors qu’un seul parasite suffit à prendre les commandes ? Pis encore, le fayot qui s’est précipité dans le cerveau ne survivra pas. Autrement dit, seuls les individus qui n’ont pas tenté de manipuler vont s’en sortir… Dans ce cas, fort à parier qu’on ait affaire à de la sélection de parentèle : les parasites sont probablement des clones, partageant le même matériel génétique, dont un se sacrifie pour les autres de la même manière que les fourmis, ironie du sort, se sacrifient aussi pour leur colonie. 
Changeons de cap sans transition pour une petite balade au bord de la mer. C’est marée basse. Le tableau semble idyllique. Sous un ciel d’un bleu éclatant et au son lointain de la houle, quelques oiseaux marins se baladent sur la plage, complètement indifférents à notre présence, s’arrêtant de temps en temps pour plonger le bec dans le sable détrempé. Le caractère idyllique est beaucoup moins évident pour quelques bivalves, autrement surnommés palourdes, qui sont en train de se faire déchiqueter par le bec des piafs.
Si les pauvres mollusques n’ont pas réussi à s’enfouir dans le sable, comme ils le font généralement, c’est encore la faute à un parasite, un autre trématode du nom de Curtuteria australis. Sa méthode à lui est un tantinet moins subtile. Pour pousser son hôte palourde à s’exposer à la prédation de son hôte final (les oiseaux, dans lesquels il pourra se reproduire), le trématode s’installe dans le pied du bivalve et se développe d’une telle manière qu’il modifie sa morphologie, le rendant inutilisable. Impossible de s’enterrer dans le sable sans ce précieux outil, les mollusques n’ont plus qu’à attendre de se faire picorer.
 
Pour ceux qui se demandent comment un bivalve peut s’enfouir lui-même dans le sable… et si vous avez un peu de patience !
Mais il y a une autre dimension à cette histoire. Les oiseaux ne sont pas les seuls prédateurs des environs, et quand la marée remonte, c’est aux poissons que les mollusques ont affaire. Ceux-ci viennent lui mâchouiller le pied, la partie qui dépasse de la coquille. Les choses se corsent pour lui, mais de toute façon il est déjà condamné. En revanche, cette deuxième menace n’est pas du goût des parasites qui se trouvent justement dans le pied. Finir dans un poisson, qui n’est pas un hôte approprié, c’est la mort assurée. Certains individus parasites ont, à l’instar de la douve du foie, trouvé la parade. Pourquoi prendre le risque de se faire avaler par de la poiscaille quand on peut attendre tranquillement au chaud dans la coquille du bivalve ? Ils se développent donc sans soucis dans une partie du mollusque où ils n’ont pas d’effet, laissant les plus braves faire le travail pour rendre l’hôte infirme.
Issue fatale pour le bivalve, salvatrice pour le parasite (Source)
Les deux trématodes ne sont pas des exemples isolés et prouvent que quelques parasites sont passés maîtres suprêmes dans une catégorie que beaucoup leur envient : non contents d’arriver à leurs fins en poussant leurs hôtes à faire ce dont ils ont besoin, certains parviennent même à leurs fins… en ne faisant absolument rien. 

Bibliographie :

Carney, W.P. 1969. Behavioral and morphological changes in carpenter ants harboring dicrocoeliid metacercariae. The American Midland Naturalist Journal, 82, 605–611.
Poulin, R., Fredensborg, B. L., Hansen, E., & Leung, T. L. F. 2005. The true cost of host manipulation by parasites. Behavioural Processes, 68(3), 241–244. 
Thomas, F., Poulin, R. 1998. Manipulation of a mollusc by a trophically transmitted parasite: convergent evolution or phylogenetic inheritance? Parasitology, 116, 431–436.
Sophie Labaude
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Un nouveau casse-tête pour les zoologistes

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Ça courrait dans les couloirs de mon université depuis quelques mois, mais enfin, hier, la description d’une nouvelle énigme zoologique a été publiée…
Il arrive que les zoologistes crient au nouvel animal. Et souvent, ça tombe dans une case qu’on connait. Pour n’en citer que deux jolis cas, le premier est celui des Concentricycloidea  (un nom bien barbare) pris pour un tout nouveau type d’échinodermes (oursins, étoiles de mer, plus d’infos ici, ou ), mais qui se sont révélés être seulement des étoiles de mer. Le second cas est celui de Buddenbrochia  (encore un avec un nom pas possible), longtemps resté une énigme zoologique totale (vraiment aucune idée, si ce n’est que c’est un animal), jusqu’à ce qu’on réalise que c’était un cousin des méduses, au sein d’un groupe bien connu de parasites.


Un Concentricycloidea à gauche et un Buddenbrockia à droite. A première vue ils ne ressemblent pas à grand-chose, et c’est bien pour ça qu’ils ont été des énigmes pendant un bout de temps. Source: paquerette de mer et ver mystère.
Hier, c’est un nouveau candidat au titre d’animal «incertae sedis » (placement incertain) qui a fait l’objet d’une publication. Et pour ne pas déroger à la règle des noms, il a été nommé Dendrogramma. Trouvé au fond des mers australiennes, de 400 à 1000 mètres de profondeur, cet humble animal d’un demi centimètre fait déjà beaucoup parler de lui. Alors, c’est quoi ce truc ? Il a été décrit comme un animal « non bilatérien », c’est-à-dire un animal qui n’est pas composé de deux côtés symétriques comme nous. Un animal sans avant, sans arrière, sans gauche, sans droite, mais avec une bouche (face orale) et un côté opposé à la bouche (face aborale). Comme expliqué précédemment (ici), définir un groupe sur une absence, c’est pas très élégant, et ça fait des groupes qui n’existent pas, comme les poissons. Le groupe des « animaux non bilatériens » donc, n’existe pas, mais la découverte d’un nouvel animal non bilatérien est quand même une belle trouvaille. Parce que les bilatériens comprennent plus de 95% des espèces animales décrites, et parce qu’il n’y avait jusqu’alors que 4 groupes d’animaux non bilatériens bien définis : les éponges de mer, les cnidaires (méduses et coraux), les gracieux cténophores et le mystérieux placozoaire (avec une seule espèce décrite). Autant dire que même si les cnidaires et les éponges contiennent un nombre raisonnable d’espèces, on n’a pas grand monde en dehors des bilatériens. En plus les relations de parentés entre les non bilatériens sont loin d’être établies et beaucoup de discussions persistent (voir les discussions sur SSAFT). Mais ce que cette histoire de Dendrgrammanous dit en plus c’est que notre nouvel ami pourrait nous en apprendre beaucoup sur les origines des animaux !


Une gracieuse méduse, un des animaux non bilatériens que vous connaissez le mieux. Source : spaghettis nageant
Euplectella, la délicate éponge de verre. Source : aille ça pique.
Un fragile cténophore, ces animaux qui donnent mal à la tête aux zoologistes. Source : cténotrofort.
Un heuu… Ttruc appellé placozoaire. C’est un blob plat, et jusque là, c’était le plus mystérieux des animaux non bilatériens. Source : pauvre animal délaissé.
Oui mais…
Mais la réalité en zoologie ce n’est pas toujours si simple et le matériel utilisé n’est pas en si bon état. Si bien que les auteurs du papier sont resté très prudents. Ils auraient pu décrire cet animal comme un nouveau phylum, le plus haut rang au sein des animaux, le Graal du taxonomiste. Qu’importe le nombre d’espèces dans un phylum (une pour les placozoaires, un million pour les arthropodes), les membres d’un même phylum sont organisés de manière suffisamment distincte pour être placés ensemble, mais sont suffisamment différents du reste pour qu’il soit, à première vue, difficile de les relier à un autre phylum. Bref, les auteurs ont rechigné à décrire les Dendrogrammacomme un nouveau phylum. Pourtant, pour avoir discuté avec eux, les scientifiques qui ont relu et commenté leur article (c’est comme ça qu’on publie en science, des gens doivent approuver l’article avant) leur auraient même proposé de le faire. Alors, pourquoi ne pas avoir sauté le pas et ajouté un nouveau phylum aux animaux ? D’autant plus qu’un des auteurs en a déjà décrit 3, c’est pas comme s’il avait l’habitude (et j’en ai parlé ici !) ! Déjà, pas mal de gens n’aiment pas les « phylums », bah, c’est de la dispute de zoologistes, je ne rentre pas dans les détails. Ensuite, les organismes ont été mal fixés, c’est-à-dire qu’ils ont été récoltés il y a presque 30 ans et gardés de côté depuis. Malheureusement, aucun autre spécimen n’a été récolté depuis, malgré plusieurs essais. Ca implique que malheureusement, aucun ADN n’a été récolté. Et aujourd’hui, pour justifier une grande découverte zoologique, il faut de l’ADN (ça se critique ou pas, bref). Plusieurs scientifiques qui ont déjà commenté cette découverte ici (ça a fait beaucoup de bruit), prétendent qu’ils pourraient en extraire de l’ADN quand même. Toujours est-il que les auteurs de ce nouvel article n’avaient pas la possibilité de le faire, c’est comme ça. Et le matériel lui-même était vieux et difficile à étudier. Tellement que leur appartenance aux animaux elle-même a été mise en doute. En effet, les spécimens ont été récoltés en 1987, il y a 27 ans… Et les spécimens ont passé ce temps dans le formol et l’alcool, rendant leur morphologie difficile à interpréter. Ça implique aussi qu’ils ont été tués et conservés dès qu’ils ont été récoltés (c’est comme ça qu’on procède en mission en haute mer), si bien que ces animaux n’ont jamais été observés vivants !
Nos étranges Dendrogramma. Les larges avec une astérisque à gauche, sont une autre espèce que les autres plus petits. Source: la publication originale que vous devriez lire.
Alors, à quoi ressemblent nos nouveaux amis (attention, partie morphologie !). Deux espèces ont été décrites. En gros ce sont des disques avec une tige au milieu. Oui, ça ressemble à des champignons ! Cette tige porte la bouche à son extrémité (et les champignons n’ont pas de bouche, dommage), qui semble présenter des cellules glandulaires. Ces cellules permettraient de créer du mucus pour piéger les particules qui flottent dans le fond des mers Australiennes. Au sein de cette tige, la bouche débouche (forcément) sur un canal qui descend jusqu’au centre du disque et va se ramifier de manière dichotomique (deux par deux) jusqu’à atteindre les bords du disque. Ce canal semble remplis de larges cellules. Malheureusement comme les spécimens sont vieux, il est dur de savoir si ces cellules forment bien une cavité quand le spécimen est vivant et/ou se nourrit. Cependant, chez certains animaux, l’intestin au repos ne présente en effet aucune cavité. L’animal n’a que deux tissus cellulaires : des cellules « endodermiques » présentes dans ces tubes, et des cellules « épidermiques » présentes à l’extérieur de l’animal. Entre les deux se trouve une substance, la mésoglée, qui, selon les endroits, a une texture fibreuse ou spongieuse. Deux espèces ont été décrites. Une large, Dendrogramma discoides, dont le disque mesure autour d’un demi centimètre, et avec une tige courte et un disque bien rond, et une petite, mesurant autour de deux millimètres, avec une longue tige et une entaille dans le disque.

Détails de la morphologie de notre nouveau venu chez les animaux. Source: encore la publi orginale, allez, lisez là.
En réalité ces caractères (canaux, une bouche et pas d’anus, deux tissus, une mésoglée) sont présents chez les cnidaires et les cténaires, ces autres animaux non bilatériens que j’ai évoqué plus haut. Mais nos Dendrogramma ne présentent aucun des autres caractères spécifiques à ces deux groupes (que je ne vais pas détailler, à moins que vous me le demandiez), ce qui les en exclu. Cependant ils pourraient être de proches cousins. Malheureusement encore, les relations de parentés entre ces organismes sont encore mal comprises, la morphologie de ces organismes est mal préservée, et aucun ADN n’a été prélevé. Il va falloir attendre de nouvelles recherches. Et aux vues des nombreuses réactions déjà existantes, on espère que ça va aller vite. Une petite critique pourrait être faite : l’entaille de Dendrogramma enigmatica pourrait présenter une forme de bilatéralité, et donc ces animaux auraient en effet deux côtés, comme les bilatériens. Ceci dit, une petite touche de bilatéralité se trouve aussi chez les animaux non bilatériens : par exemple l’intestin des anémones l’est clairement. Rien de bien informatif donc, d’autant plus que Dendrogramma discoides ne présente pas cette entaille.
Les relations de parentés entre les animaux non bilatériens, les bilatériens et Dendrogramma vues par les auteurs du nouvel article. Source: mais vous allez le lire cet article oui ?
Aussi, d’autres hypothèses ont été proposées, lors de la publication, mais aussi après discussion avec quelques collègues hier. Est-ce que ça pourrait être des écailles de vers à élytres (souris de mer par exemple). Ces écailles n’ont pas de bouche, et même si l’image ci-dessous montre des similarités (l’aspect ramifié), elles ne sont que superficielles (ces ramifications sont des nerfs). Pareil avec les « tapettes de mer » (désolé pour la traduction de l’anglais, mais je n’ai pas trouvé d’équivalent français, pensée de mer marche aussi mais c’est moins drôle) qui y ressemblent fortement, mais qui ont une organisation très différente (c’est une colonie de petites animaux, apparentés aux coraux).

Harmorthoe, un ver à écailles. Et si Dendrogramma n’était que des écailles perdues ? Peu probable. Source : ver blindé.

Photo de microscopie confocale d’un écaille de ver à écailles. La ressemblance a un peu intrigué lers auteurs, mais non, ça colle pas. Source : la photo m’a été donnée par un collègue et ami à moi Brett.
Une “tapette de mer”, Renilla reniformis. Un truc qui ressemble quand même au Dendrogramma… Source : cnidaire échoué.
Autre chose à se mettre sous la dent ? Oui, et pas n’importe quoi. Ce qui fait grand bruit avec cette découverte, c’est que ces animaux ont été comparés avec des fossiles qui datent du fond des âges, il y a 600 millions d’années, probablement pas bien longtemps après que les animaux soient apparus. Ces fossiles datent de l’édiacarien, où les animaux présentaient des formes étranges, et encore, l’appartenance de ces fossiles aux animaux a elle aussi été discutée (tiens tiens, comme les Dendrogramma). L’organisation des canaux et l’aspect discoïdal ressemble fortement. Mais y’a un hic, comme toujours, c’est que les canaux de ces animaux Ediacariens présentent une symétrie en trois au centre, alors que les Dendrogramma n’ont que deux canaux qui partent du centre. Une histoire à creuser donc, mais passionnante. Qui sait, ces étranges organismes du fin fond des âges pourraient avoir survécu finalement ! Jusqu’alors les pauvres avaient été décrits comme un échec de l’évolution (et ça, ça m’énerve en plus !), ce serait un bel exemple d’une incroyable découverte de quelque chose que l’on pensait disparu. Et même si c’était une convergence évolutive, ça montrerait que ces organismes n’étaient pas tellement un échec, et que d’autres animaux les ont même copié (bien sûr pas consciemment, on parle d’évolution quand même) !

Reconstitution, pas très artistique de Rucognites, un des vieux trucs fossiles qui ressemble quand même drôlement à Dendrogramma. Source : Notre ami wikipédia
Une reproduction plus artistique, de la faune d’Ediacaria. Source: vieux animaux.
Pour finir, je dirais que malgré cette effervescence autour de cette découverte, il faut rester prudent, tout comme les auteurs l’ont fait. Il faut toujours le temps pour qu’une nouvelle découverte scientifique se décante. Que la communauté scientifique commente et critique, qu’elle lance de nouvelles recherches. Comme l’a dit l’un des auteurs dans une interview « cette publication est un appel à l’aide » et à la vue des premières réactions, il a été entendu. Et dans tous les cas, il fallait bien publier ça, même si les résultats sont incomplets, ça stimule la communauté et nous fait rêver : au fin fond des mers il y a encore plein de belles découvertes. 

Pour aller plus loin :

L’article original, quand même : 

Et pour les curieux, un article où je parle, entre autre d’autres découvertes similaires passées d’un des auteurs de l’article dont j’ai parlé ici : vers infiniment petites et au delà !




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Parasites : une de leurs techniques diaboliques au service de la médecine

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Pomphorhynchus laevis. Derrière ce nom barbare se cache un être démoniaque aux techniques perfides. Parasite de son état, P. laevis pousse son hôte, petite crevette innocente, à adopter des comportements suicidaires, la menant à se faire dévorer par ses prédateurs. Cette stratégie délicieusement machiavélique est connue sous le nom de manipulation parasitaire, et existe chez de nombreux animaux… humains compris. J’avais détaillé ce monde fantastique des parasites manipulateurs dans un précédent article (voir ici), car non contents d’être passionnants, ces parasites, et notamment précisément l’espèce Pomphorhynchus laevis, constituent le sujet même de ma thèse. Alors quand les chercheurs s’inspirent d’une autre de leurs particularités au service des hommes, je me devais de vous en parler.
Comment diantre un parasite manipulateur peut-il inspirer les médecins ? Que je vous rassure, il ne s’agit pas de mettre au point une pilule permettant de prendre le contrôle de l’esprit de celui qui l’ingère. En fait, c’est sous une autre forme que le parasite joue son rôle de Muse. Car P. laevis n’est pas seulement parasite des petits crustacés, on le retrouve également dans l’intestin du prédateur de ces derniers. C’est d’ailleurs pour s’y insinuer qu’ils induisent le comportement suicidaire des crevettes. Les prédateurs en question ? Ce que l’on appellerait vulgairement des poissons, plusieurs espèces pouvant faire l’affaire, le chevesne et le barbeau étant ses favoris. C’est dans l’intimité douillette de leur cavité intestinale que les parasites se courtisent, trouvent l’âme sœur, engendrent multitude de rejetons… Mais avant ça, un défi les attend : s’installer dans l’intestin, s’implanter dans cette paroi lisse et humide avec suffisamment d’adhérence pour résister au passage constant de la pitance de l’animal. Et c’est leur stratégie qui a inspiré les chercheurs.
Forme adulte du parasite Pomphorhynchus laevis (Source)
Le défi auquel font face les parasites peut en effet s’apparenter à une problématique récurrente en médecine : mettre au point un dispositif pouvant adhérer aux tissus même mous, facilement et fortement, tout en limitant les risques de lésions et d’infections bactériennes (notre parasite a en effet intérêt à ce que son hôte se porte bien pour qu’il puisse lui-même vivre sa vie tranquillement…). Dispositif notamment utile pour joindre des tissus, en somme des pansements. Si nos parasites parviennent à réaliser ce défi, il suffit de les copier… Pomphorhynchus laevis utilise une sorte de trompe parsemée de petites épines, le proboscis, en la gonflant dans la paroi intestinale pour assurer son maintien. De cette observation, l’équipe de Yang (2013) a mis au point un dispositif parsemé de pointes de quelques centaines de micromètres. Très fines, les pointes pénètrent sans la moindre douleur dans l’épiderme, et ont la capacité de se dilater au contact de celui-ci. Cette capacité aboutit à une force de fixation augmentée de trois fois et demi comparée aux agrafes utilisées en médecine. De plus, alors que les agrafes favorisent les infections bactériennes (les bactéries s’infiltrant dans les trous créés par celles-ci), le nouveau dispositif, comblant les trous, joue un rôle de barrière biologique en prévenant les risques d’infection.  Dernier avantage et pas des moindres : le retrait se fait aussi sans douleur.
Schéma de l’insertion d’une des micro-pointes du dispositif, qui se gonfle à son entrée dans l’épiderme. Image issue de Yang et al. 2013
A gauche, les agrafes classiquement utilisées en médecine permettent une infiltration des bactéries dans l’épiderme, le long les trous. A droite, le nouveau dispositif comble les trous et joue le rôle de barrière biologique, prévenant toute infection bactérienne. Image issue de Yang et al. 2013
Une avancée notable en médecine grâce à une bestiole qui a une mauvaise réputation, ce n’est pas une première. A l’instar de l’araignée Tegenaria agrestis dont une des neurotoxines de son venin pourrait traiter des douleurs chroniques. Ou encore sa cousine Phoneutria nigriventer qui pourrait fournir un traitement contre les troubles de l’érection… Un argument de poids pour les nombreuses personnes qui me demandent « mais à quoi ça sert d’étudier ce parasite ? ».
Prototype d’un dispositif qui pourrait prochainement investir les hôpitaux (Source)

Bibliographie :

 

Yang, S.Y., O’Cearbhaill, E.D., Sisk, G.C., Park, K.M., Cho, W.K., Villiger, M., Bouma, B.E., Pomahac, B. & Karp, J.M. 2013. A bio-inspired swellable microneedle adhesive for mechanical interlocking with tissue. Nature Communications, 4, 1702.
Sophie Labaude
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La sélection scientifique de la semaine (numéro 130)

- La sécheresse exceptionnelle qui sévit en Californie coûtera plus de 2 milliards de dollars (en anglais). L’Etat a pris des dispositions drastiques pour réduire la consommation d’eau (en anglais). Lire aussi le reportage de Claudine Mulard, du Monde, dans la … Continuer la lecture

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Quelques insectes des Pyrénées

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Pterostichus nigritus
 J’ai récemment fait 2 acquisitions :
- Un nouvel appareil photo, rien d’extraordinaire puisqu’il s’agit d’un compact, mais tout de même doté d’un bon mode “macro” (mise au point à une distance de 3cm). Pour être précis il s’agit de l’Olympus SZ-16
-  Un guide entomologique, à vrai dire le meilleur guide pour débuter, et il n’y a pas que moi qui le dit… On l’appelle couramment le “Chinery” édité depuis 1988 pour la version français le titre exact est “Insectes de France et d’Europe occidentale” – ISBN-10: 2081288230.
Et voici les premiers résultats que je suis fier de partager avec vous:
Oreina cacaliae. Un coléoptère de la famille des chrysomelidés (qui contient tout de même 30 000 espèces)… En apparence assez proche des coccinelles avec un corps bien bombé mais d’aspect plus allongé, la principale différence est le nombre d’article des tarses la dernière partie de la pattes composés de segments articulés (4 visibles ici contre 3 pour les coccinelles).
Callimorpha dominula, la belle larve d’un beau paillon: l’écaille rouge que j’espère bien prendre en photo rapidement ! La difficulté des lépidoptères c’est que les ouvrages sont souvent moins riches en illustrations pour les chenilles. En l’occurrence le Chinery de montre qu’un dessin de l’adulte.
Carabus auratus, ou carabe doré parfois aussi appelé jardinière. Ce carabe réalise une digestion externe et aspire les tissu corporels liquéfiés pour se nourrir… Dommage pour le bloc de roche au premier plan, mais la bête est rapide !
Cincidela campestris, ou cincidèle champètre bien identifiable à ces tâches blanchâtres sur les élytres et aux couleures métalliques du dessus du corps (un beau vert) et des pattes (cuivrées). Un insecte relativement véloce qu’il m’a fallu poursuivre quelque temps avant de pouvoir en obtenir une photo potable.
Iberodorcadion fuliginator… un peu flou au niveau des antennes, il s’agit d’un capricorne (ou longicorne). Photo prise début mai dans les pelouses d’altitude à proximité du pic de Teulère. Cet insecte est un peu plus rare et ne figure pas dans le Chinery.
Pterostichus nigritus, un joli coléoptère typique de la famille des carabidés. J’avoue ne pas être certain de l’identification à 100%… il s’agit peut-être de P. madidus.
Scatophaga stercoraria (la célèbre “mouche à merde”) qui contrairement à ce que laisse présager son nom de se nourrit pas d’excréments mais d’autres insectes présents dans les excréments… On reconnait cette mouche à sa forte pilosité  jaune roussâtre. (Ok…ce ne sont pas des poils mais des soies mais il s’agit tout de même de pilosité)
Spialia sertorius sur une Orchis mâle (Orchis mascula). Photo prise début mai dans les pelouses d’altitude à proximité du pic de Teulère. (Ne figure pas dans le Chinery – pour les fans de papillons mieux vaut un guide entièrement dédié à ce groupe.)
Scaeva pyrastri se nourrit du nectar d’une immortelle d’Italie (Helichrysum italicum). Une mouche sympathique avec un vol stationnaire très rapide, mieux vaut attendre qu’elle se pose pour prendre tenter de prendre la photo.
Pour ma part je trouve ces premiers clichés assez gratifiants, de quoi renouer avec l’entomologie que j’ai délaissé depuis trop longtemps. Un petit passe-temps que je vous invite à essayer et si vous ne savez pas comment commencer voici quelques pistes complémentaires à l’achat d’un guide “papier”:
- Vous pouvez partager vos petites découvertes et demander des identifications grâce aux réseaux sociaux (merci le Web…). On peut par exemple citer le groupe “Entomologie France” sur facebook.
- Pour les Béarnais vous pouvez rejoindre ou contacter le groupe entomologique des Pyrénées occidentales (GEPO).
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Les plus petits artistes du monde.

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La délicatesse est dans le détail et le détail est dans le minutieux. Encore une fois je vais tenter de vous emmener dans le monde des petits animaux (et comparses). Je vais évoquer certains exemples dont j’ai déjà parlé mais aussi de nouveaux.

Le monde des animaux microscopiques, encore peu exploré, est celui du mystère comme je l’ai expliqué en long, en large et en travers dans un article précédent. Mais c’est aussi un monde d’une délicate beauté. Il est souvent difficile de réaliser à quel point des organismes si petits peuvent développer, voir même utiliser des structures aussi complexes. Et dans ce rôle il n’y a pas seulement les animaux, je vais dévier un peu de mon monde favori pour parler aussi d’autres organismes minuscules qui valent le détour.

Dans cet article je vais éviter de trop approfondir (notamment parce qu’on ne connait pas bien la fonction de tous ces organes). L’idée de cet article est plus esthétique que scientifique !

Vis-à-vis des animaux microscopiques il y a deux sortes de gens : ceux qui connaissent les rotifères et ceux qui ne les connaissent pas. Toute personne qui a pris un microscope et y a déposé un peu de terre de son jardin aura remarqué ces délicats petits animaux. Ils sont un peu les stars du microscope. Mais en dehors des naturalistes possédant cet outil, ils ne sont à peu près connus de personne. Pour faire simple, un rotifère c’est un animal mesurant généralement moins d’un millimètre, pourvus de petites mâchoires et de cils permettant la locomotion et/ou la prise de nourriture, situés uniquement à l’avant de l’animal. Leurs mâchoiresgénéralement constituées de sept pièces masticatrices sont souvent des structures fragiles et pleines de détails. Ils se déplacent aussi grâce à une couronne de cils qui battent de concert. Le battement de ces cils ressemble à un mouvement de vagues reflétant la lumière du microscope dans une magnifiquedanse.

Commençons avec quelques photos de rotifères eux même :

Floscularia, vivant dans un tube. Remarquez les cils qui permettent à l’animal de se nourrir.  (Source: Floscularia)

Filinia longiseta avec ses appendices incroyablement longs : le corps ne fait que 120µm… (Source, Filinia)

Polyarthra major, le rotifère qui s’échappe en sautant. Remarquez les détails des « rames », ces structures en forme de plumes à longeant le corps vers la gauche et tendues en avant vers la droite ! (Source : Polyarthra

Bon voilà pour un très rapide tour des rotifères. Mais ce n’est pas fini, je vous ai parlé de leur mâchoires, en voici encore un aperçu succin. Ces minuscules structures demandent d’être étudiées avec la microscopie électronique pour qu’elles puissent révéler tous leurs secrets.

Sophie a évoqué les bdelloïdes dans son dernier article. Ces derniers cachent beaucoup de surprises, mais Sophie ne vous a pas tout dévoilé (sinon elle aurait pu écrire un livre !), voici leurs mâchoires :

Réalisez juste le niveau de détails par rapport à la taille de l’organe ! Mâchoires (appelées « trophi ») de Philodinavus paradoxus. Chez les bdélloides, elles servent généralement à mastiquer les particules de matière organique. (Source : Philodinavus)

Dans le genre mâchoires terrifiantes :

Les mâchoires de Lindia deridderae, un rotifère prédateur chassant d’autres micro-animaux, incluant d’autres rotifères… (source : Lindia deridderae

Et dans le genre mâchoires improbables :

Les mâchoires de Lindia elsae (même genre que le précédent, pourtant les mâchoires sont très différentes). A quoi peuvent bien servir ces deux spirales asymétriques et dentés à l’arrière des mâchoires ? (Source : Lindia elsae

Et pour les curieux qui en veulent encore et aimeraient observer plus d’improbables petites mâchoires de l’enfer, vous pouvez consulter cette très chouette base de données : mâchoires de rotifères

Toujours pas convaincus ? Plusieurs rotifères ont gagné le concours de photographiemicroscopique 2013 d’Olympus (une compagnie de microscopie), en voici par exemple une magnifique illustration avec les rotifères à « lorica » (ce qui signifie armure) :

Des rotifères autour d’une algue. En bleu la lorica, et en rouge les cils. (Source : rotifères stars)

Et puis parce qu’il faut toujours finir avec ça si on peut, un planche d’Haeckel sur les rotifères : 

Ca se passe de commentaires. Pour le nom des différentes espèces, vous pouvez aller voir ici : source.

Mais il n’y a pas que les rotifères qui ont des mâchoires complexes, mon petit chouchou, le Micrognathozoa (quelques infos , ou ) n’est pas en reste non plus :

Ces mâchoires sont considérées comme les plus complexes chez les animaux microscopiques, jusqu’à plus de trente sous parties ont été dénombrées. (Source : les mâchoires de mon chouchou)

Vis-à-vis des animaux microscopiques il y a trois sortes de gens : ceux qui ne connaissent pas les rotifères, ceux qui les connaissent, et ceux qui s’intéressent même à d’autres trucs encore moins connus !  Comme l’a très bien souligné Sophie, si l’injustice fait que peu de gens connaissent les rotifères, les gastrotriches sont encore moins célèbres, quand bien même ils comptent parmi les animaux les plus abondants de la planète (cf encore mon précédent article). Pourtant ils font partis des plus coquets des animaux, ornementés d’écailles, d’épines, de tubes tous dessinées avec des structures insoupçonnables. Si certains manquent d’esthétique, d’autres révèlent leur beauté une fois placés au microscope.

L’épineux Thaumastoderma vu en microscopie optique. Mais attendez de voir les détails de ces épines… (Source : l’adorable Toto)

Les  épines de Thaumastoderma vues de plus près au microscope électronique à balayage. En fait « Thaumastoderma » signifie « peau surprenante » et on comprend ici pourquoi… D’autant plus que chaque épine mesure environ 10µm.  (Source : Toto le coquet)

L’épineux Acanthodasys avec ses épines et ses écailles. Microscopie confocale à balayage laser, avec auto fluorescence de la cuticule. Photo prise par mes soins.

La partie antérieure de l’étrange Lepidodasys. « Lepido » signifiant écailles, on comprend bien que les écailles sont un caractère important de ce petit monstre. Chacune ne mesure que 10µm. Photo prise par mes soins.

Le hérisson microscopique : Chaetonotus. Les plus longues épines sont coudées et possèdent elles-mêmes des petites épines. Certaines semblent même attachées à des muscles. L’animal mesure une centaine de micromètres au total (un dixième de millimètre). Photo prise par mes soins.

Encore plus mystérieux que les gastrotriches, il y a les loricifères (hop, je vous invite encore une fois à revenir sur mon article précédent). Découverts récemment, et particulièrement difficiles à récolter (il faut les chercher pour les trouver), ces animaux, comptant parmi les plus petit au monde, sont ornementés de structures improbables! Allant même jusqu’à présenter des différences entre mâles, femelles et différents stades de vie. Malheureusement, prendre (et trouver) une photo mettant correctement en valeur les ornementations de ces animaux est difficile, et seul des dessins rendent justice à ces maîtres du détail.

Photo au microscope optique d’un loricifère. Interpréter ensuite ces animaux n’est pas aisé, les dessins rendent donc mieux justice à la finesse de ces animaux. (Source : ver feu d’artifice

Dessin interprétatif de Titaniloricus inexpectatovus. Bien sûr, ne tenez pas compte des légendes, mais elles illustrent bien le niveau de détail de ces animaux. (Source : Gad, 2005

Dessin de Pliciloricus enigmaticus un peu plus stylisé cette fois ci. (Source : dessins de loricifères)

Les foraminifèressont des organismes très souvent microscopiques. Cette fois-ci, ce ne sont pas des animaux, mais des eucaryotes (organismes à noyau cellulaire) unicellulaires. Ces cellules vivent dans une coque, appelée test. Et la cellule en son centre étends des filaments, ou tentacules cellulaires, plus correctement appelés pseudopodes. Déjà complexe comme organisation… Mais le plus magnifique ce sont les formes que peuvent avoir ces tests. Comme des petites coquilles de mollusques microscopiques percées de trous. Microscopiques ? Pas toujours. Ces animaux, aussi unicellulaires soient-ils (difficile de faire plus unicellulaires qu’unicellulaire) peuvent former des tests de plusieurs centimètres. Dans le fossile, on en connait même atteignant une dizaine de centimètres ! Ils forment alors les nummulites, les « roches à pièces » (pensez à la numismatique, le fait de collectionner des pièces). Certains contemporains, atteignent jusqu’à 20 cm, ce qui les place parmi les plus gros organismes unicellulaires. En fait, ces cellules géantes, atteignant ceci dit difficilement le millimètre, sont souvent plus grosses que les animaux que j’ai présentés plus haut, mais leurs formes valent le détour.

Une collection de différents foraminifères observés au microscope électronique à balayage. (Source : collection de foraminifères)


Elphidium crispum, ce genre de foraminifères est relativement commun. (Source : Elphidium) 



Bien évidement Haeckel est encore passé par là. (Source : Haeckel et les forams

Il est parfois un peu dur de comprendre quel est le rôle de si magnifiques ornementations chez les organismes microscopiques. A part le scientifique, qui peut les voir ? Leurs congénères peut-être, mais lorsque l’on est si petit, on ne doit pas voir grand choses quand bien même on a des yeux. Et si ce n’est pas esthétique, à quoi servent des épines si détaillées, des mâchoires si complexes lorsque l’on mesure un dixième de millimètre ? Alors, est-ce simplement un caprice de la nature ? Un cadeau pour les curieux ? Ou simplement qu’à ces dimensions, ça ne compte pas tellement ? J’ai passé sous silence un grand nombre d’autres organismes animaux, ou unicellulaires, mais ce n’était qu’un aperçu très succin des incroyables formes que prennent certains organismes microscopiques !
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Bdelloïdes, vedettes déchues dans l’ombre des tardigrades

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Bravant des épreuves hautement mortelles pour l’homme, de la dessiccation extrême aux radiations ionisantes en passant par des températures glaciales, ces êtres s’affirment pleinement dans leur vie microscopique répandus aux quatre coins du monde. N’en déplaise aux tardigrades, pour une fois changeons de vedettes. Car il se pourrait bien que ces derniers soient détrônés dans leur toute-puissance par une créature oubliée de beaucoup, qui côtoie de très près nos oursons d’eau et qui présente des caractéristiques pour le moins déroutantes… J’ai nommé (avec tout le suspens que le titre n’a pas su garder)… les bdelloïdes !
Leur apparence peu banale rend les rotifères bdelloïdes encore plus intéressants (Source)

C’est quoi ça ?

Toujours la même histoire, les gens ne connaissent que les belles gueules, les choupis, les mignons-tout-plein. Alors forcément « tardigrade » ça sonne plus de cloches que « bdelloïdes ». J’avoue que les premiers sont adorables avec leur petit corps tout rond et leurs huit petites patounes qui s’agitent dans tous les sens… Non, non, non, revenons à nos bdelloïdes, ils sont pas mal non plus après tout, dans leur genre. Les bdelloïdes font partie des rotifères (pour les curieux, le dernier arbre phylogénétique suggéré se trouve à la fin de cet article), et ce sont bien des animaux malgré leur corps tout bizarroïde. Tout comme les tardigrades, ils sont microscopiques et on les trouve dans les milieux relativement humides, depuis des lacs et étangs jusqu’à des milieux terrestres riches en eau comme les mousses ou lichens. Mettons de côté leur intéressante morphologie pour cette fois, avec tout de même une petite illustration par l’image :

 

 

Le syndrome de la Belle-au-bois-dormant


Mon introduction promettait quand même des informations plus sensationnelles alors entrons dans le vif du sujet. Une des exceptionnelles qualités des bdelloïdes est leur capacité à dormir. Dès que les conditions rendent la survie fortement compromettante, ni une ni deux ils passent en mode mort-vivant, en arrêtant toute activité et en réduisant leur métabolisme à un tel point qu’il en devient indétectable. Lorsque le milieu s’assèche, ce qui est relativement courant dans la mousse par exemple, ils entrent dans un état d’anhydrobiose, se desséchant également, perdant 60% de leur volume et se transformant en une boule compacte et immobile. Et puis ils reprennent leur vie, tranquillement, une fois le milieu de nouveau humide. Cette capacité d’anhydrobiose est cependant partagée par de nombreux organismes vivant dans ces milieux à déshydratation fréquente.
Là où les bdelloïdes s’illustrent, c’est dans une autre forme de dormance. Quand la nourriture vient à manquer, plutôt que de mourir de faim, nos bestioles vont bouder dans leur coin en attendant que ça se passe, arrêtant au passage toute activité. Ils sont ainsi capables de survivre à une absence de nourriture plus longue que leur propre durée de vie (30 jours). Et si la disette dure 40 jours, 60% des individus seront capables de reprendre leur vie comme si de rien n’était et de se reproduire dans les quelques jours qui suivent le retour à la normale. Ainsi que l’ont souligné Ricci & Fontaneto dans leur superbe article de 2009, c’est comme si on mettait une centaine d’humains à la diète totale pendant 100 ans, et qu’une soixantaine survivaient jusqu’au bout, puis se goinfraient un petit coup et faisaient des gosses, l’air de rien…
Cette capacité illustre un phénomène assez étrange lorgné par beaucoup d’humains. Contrairement à d’autres organismes capables de dormance extrême, tels que des nématodes qui résistent également à la dessiccation (mais pas au manque de nourriture), les bdelloïdes, à l’instar des tardigrades, ne vieillissent pas quand ils dorment ! Tels des Belles-au-bois-dormant microscopiques, ils sont plongés dans un sommeil qui préservera leur jeunesse jusqu’à l’arrivée de leur prince charmant à eux.
Malgré les apparences, beaucoup de points communs entre ces deux créatures… Le bdelloïde, sous forme déshydratée, est tirée de la review de Ricci & 2009 (prise par Giulio Melone)
Encore mieux, il semblerait même que ces longues siestes obligatoires, qui nous apparaissent comme une contrainte à leur survie, soient en fait un véritable élixir de jouvence pour eux. Non contents d’en sortir tout frais à leur réveil, les études chez certaines espèces montrent que les mères ayant subi une dessiccation produisent une descendance avec une aptitude phénotypique plus élevée, autrement dit une descendance qui se porte mieux et qui vit plus vieux ! Probablement en cause une autre de leur délicieuses particularité, la capacité à réparer leur ADN (Gladyshev & Meselson 2008). Les épisodes de dormance étant source de dégâts dans leur matériel génétique, leur capacité à le régénérer est indispensable. Il semblerait cependant que ces processus de réparation aient également des effets bénéfiques sur des traits autres que la résistance à la dessiccation. A tel point que les bdelloïdes seraient presque dépendants de ces évènements de forte sécheresse : il a été montré que l’aptitude phénotypique des populations maintenues hydratée déclinait comparée à celles qui subissent des stress hydriques cycliques !
Ainsi protégés en boules compactes imperméables aux dangers extérieurs, les bdelloïdes  agissent comme des petites graines, jouant le rôle de propagules se dispersant dans tous les milieux, à tel point qu’ils sont abondants jusqu’en Antarctique et qu’on les trouve même dans des milieux montagneux au dessus de 4000 m (Sohlenius & Bostrom 2005 ; Fontaneto & Ricci 2006), du haut de leurs 450 espèces déjà décrites et probablement des centaines d’autres à découvrir.
Si vous n’êtes pas encore épatés par ces êtres microscopiques qui dominent déjà le monde, peut-être une petite information supplémentaire devrait faire son petit effet : chez les bdelloïdes, il n’y a que des filles !

Sans sexe, tout va bien 


Cette dernière caractéristique, qui n’en est pas moins extraordinaire, leur a valu leur qualification par le grand Maynard Smith (1986) de « Scandales évolutionnaires » ! En effet, les bdelloïdes constituent le groupe le plus large et le plus vieux (ils ont été trouvés dans de l’ambre vieille de 35 à 40 millions d’années) présentant des évidences de reproduction asexuée sur le long terme. Comme toutes les espèces du groupe la pratiquent, cette caractéristique est sans doute apparue chez un de leurs ancêtres à tous. Ainsi, on ne trouve que des femelles chez les bdelloïdes, qui produisent des filles par le phénomène de parthénogenèse. Si cette reproduction est bien connue chez beaucoup d’autres espèces (citons les pucerons par exemple), elle est généralement alternée avec des reproductions classiques avec des mâles. Mais pas chez les bdelloïdes. Le groupe ne contient aucun mâle et s’en sort pourtant très bien (une petite leçon à tirer ?).
(Source)
L’impact le plus important d’une absence de reproduction sexuée concerne leur matériel génétique : aucune occasion de mixer les ADN des pères et mères pour obtenir une diversité qui pourrait coller à celle observée. Qu’à cela ne tienne, les bdelloïdes ont plus d’un tour dans leur grand sac et disposent d’un mécanisme capable de générer de la diversité : la capacité suggérée d’effectuer du transfert horizontal de gènes ! Ils seraient ainsi capables, pendant leur processus de réparation de l’ADN, d’incorporer dans leur génome des gènes trouvés dans leur environnement. En somme ils font de la récupération à leur échelle et se bricolent un génome comme des grands !

Applaudissons les artistes

Pour résumer, nous avons des organismes capables de se reproduire sans sexe, de se diversifier sans se mixer entre eux, de moduler leur ADN, de survivre à des stress les plus extrêmes, d’arrêter de vieillir momentanément, et qui ont réussi à coloniser la planète entière (on trouve même des espèces marines !), tout ça en étant microscopiques et inconnus de tous ! Quand bien même il suffit de se baisser (et d’avoir une bonne loupe) pour en observer… J’espère que cet article leur aura apporté leur petit moment de gloire qu’ils méritent amplement !
Dernières suggestion phylogénétique de l’équipe Wey-Fabrizius et al. publiée en février dernier. De manière intéressante, les bdelloïdes, comparé à leurs frères acanthocéphales, ont une biologie complètement différente ! Ces derniers sont parasites obligatoires manipulateurs de leurs hôtes

Bibliographie

Vous retrouverez une grande partie de ces infos dans cette Review à la lecture particulièrement agréable :
  • Ricci, C. & Fontaneto, D. 2009. The importance of being a bdelloid : Ecological and evolutionary consequences of dormancy. Italian Journal of Zoology, 76, 240-249.
Et une autre mini-review plutôt portée sur l’aspect génétique :
  • Rice, W. & Friberg, U. 2007. Genomic clues to an ancient asexual scandal. Genome Biology, 8, 232
Sophie Labaude
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