10 histoires de zombies, le parasite parasité et une mine d'or pour le Tibet

Plus populaires que jamais dans les films et les séries, les zombies ont également envahi le terrain scientifique (sauf à parler de sexe, je n'aurais pas pu trouver titre plus racoleur) ! Fourmis transformées en zombies par des champignons, escargots possédés se sacrifiant aux oiseaux, sauterelles poussées au suicide.. On découvre régulièrement de nouveaux cas spectaculaires et mystérieux de zombification naturelle ! Si le phénomène original semble avoir trouvé une explication chez l'Homme, les mécanismes qui permettent à certains parasites de prendre le contrôle de leurs hôtes ne sont pas encore très bien compris. Voici un tour d'horizon de ces bizarreries de la nature en dix exemples appétissants. Découvrez aussi, à la fin de l'article, comment le parasite Cordyceps a fait la fortune de quelques paysans tibétains !

Une tarentule victime du champignon Cordyceps

Cordyceps, le champignon tueur et le parasite parasité

La moitié des êtres vivants sur terre sont des parasites, comme Valérie Giscard d'Estaing ou Michel Drucker. La plupart vivent aux dépens de leurs hôtes en causant des dégâts modérés car ils n'ont aucun intérêt à les tuer, mais certaines espèces font vivre à leur corps d'accueil un véritable enfer. Le cas le plus connu est celui du champignon du genre Cordyceps. Il s'attaque aux fourmis, aux araignées, aux papillons ou encore aux larves. Chez les fourmis, les spores qu'il relâche se fixent à la peau, puis, au bout de 12 à 18 heures, commencent à pousser dans la peau de l'insecte, en consommant des tissus non vitaux. A partir de ce moment, le champignon va peu à peu prendre contrôle de la fourmi en progressant vers son cerveau. Dans un premier temps, la fourmi commence à se comporter de façon étrange et désorientée, dédaignant ses occupations habituelles. Elle se promène au hasard pendant quelques heures, puis, lorsque le soleil est au zénith, grimpe le long d'une tige et y plante vigoureusement ses mandibules, au niveau d'une veine généralement, à environ 25 centimètres du sol. Cette position, ainsi qu'une orientation vers le nord, assurent une température et une humidité optimales pour le développement du champignon. Ce comportement chaotique avait été décrit par Alfred Russell Wallace au 19 ème siècle mais la cause en était alors inconnue. La fourmi meurt au bout de 6 heures, solidement ancrée sur la feuille ou sur la tige. Le champignon se développe alors sur la tête de la fourmi et au bout de trois semaines, explose en disséminant ses spores mortelles. Cette vidéo fait froid dans le dos :

Comme ce bon vieux David Attenborough le souligne, il existe des milliers de variétés de Cordyceps, qui ciblent toutes un hôte particulier. Il ne s'agit que d'insectes et autres petites bestioles bien sûr, et le champignon n'a aucun effet sur l'Homme. Cela n'a pas empêché le studio Naughty Dog de sortir The last of us, un jeu vidéo où Cordyceps se répand dans la population humaine et transforme les personnes infectées en zombies terrifiants. Si la base scientifique du scénario est un peu bancale, le jeu n'en souffre pas trop : les critiques sont élogieuses (voir la bande annonce du jeu). Fin de la digression vidéo-ludique :)

Bien que les chercheurs soient parvenus à isoler certaines substances chimiques susceptibles d'induire les comportements observés, la nature exacte des interactions en jeu reste un mystère. Après avoir examiné des fossiles de feuilles portant la marque caractéristique de morsures de fourmis infectées, les biologistes estiment que ce fascinant champignon sévissait déjà il y a plus de 48 millions d'années.

Comment se fait-il que ce champignon n'ait pas exterminé toutes les fourmis ? Pourquoi ne se développe-t-il que sur des fourmis à l’extérieur du nid ?

- Premièrement, les fourmis sont très bien organisées ; elles refoulent les fourmis contaminées et évacuent rapidement les fourmis mortes vers leurs cimetières. Si une fourmi infectée a planté ses mandibules trop près de la colonie, elle sera donc rapidement dégagée et ne contaminera pas la colonie entière. Cette précaution semble cependant inutile, car le champignon est incapable de se développer à l'intérieur de la fourmilière. Cette stratégie peut sembler étrange, mais comme on peut le découvrir dans ce formidable article, infecter directement la colonie entière n'est pas forcément bénéfique.

- Deuxièmement, les scientifiques ont découvert que le champignon est lui-même parasité par un autre champignon (un hyper-parasite). Ce dernier se développe sur Cordyceps et rend le champignon stérile. 

- Troisièmement, certains insectes profitent de l’efficacité du champignon tueur pour pondre des œufs dans le corps de la fourmi infectée. Après éclosion, les larves festoient en avalant du Cordyceps. Ces différentes interactions créent un équilibre : chaque Cordyceps donne naissance à un peu plus d'un Cordyceps en moyenne, les fourmis ne sont pas décimées et la chaine de parasites survit également.

Rappelons aussi que les champignons ne sont généralement pas dangereux pour les fourmis. Les fourmis champignonnistes (ou "coupeuses de feuilles") par exemple, cultivent littéralement -pour s'en nourrir- une espèce particulière de champignon, qui ne pousse que dans les colonies de fourmis.

Des fourmis champignonnistes ramènent vers le nid des fragments de végétaux qui constitueront le jardin sur lequel elles feront pousser un champignon symbiotique. Crédits : ici

La fourmi transformée en baie

Une fourmi non parasitée (en haut) et une fourmi transformée en baie appétissante (en bas). Crédits: Steve Yanoviak/University of Arkansas

Les pauvres fourmis semblent être une cible privilégiée pour les parasites, probablement parce qu'elles vivent en société et se sont révélées très efficaces face à la sélection naturelle. En Amérique du sud, Myrmeconema neotropicum, une espèce de nématode (un ver bien dégoutant que l'on trouve aussi en France), parvient à changer à la fois le comportement et l'apparence de la fourmi ! En infectant son hôte, la fourmi Cephalotes atratus, il la pousse au suicide d'une manière astucieuse : son abdomen vire au rouge et elle l'agite ostensiblement à l'attention des prédateurs.

La dissection des insectes infectés a révélé la présence de centaines d’œufs d'une espèce de nématode jusque là inconnue. Non seulement cette infestation provoque une coloration rouge et voyante mais elle facilite le détachement de cette partie du corps de la fourmi. Un repas parfait pour les oiseaux des alentours, qui se nourrissent d'ordinaire de baies rouges. Ainsi, le ver peut-il poursuivre son cycle de développement dans ce second hôte. Puis, les œufs seront rejetés dans les fientes, lesquelles sont ingurgitées par les fourmis. Ces dernières refilent le paquet aux larves de fourmis lorsqu'elles les nourrissent. Les nématodes se développent et se reproduisent dans le corps des fourmis, puis pondent des œufs dans l'abdomen, et la boucle est bouclée !  

Une fourmi Cephalotes atratus infectée par le parasite. Source

Le ver à foie

On retrouve un cycle similaire avec Dicrocoelium dendriticum, un ver parasite du foie, qui, une fois dans le corps des fourmis, les pousse à monter en haut de l'herbe pour être facilement ingurgitées, principalement par les moutons (éventuellement par d'autres mammifères herbivores). L'histoire comporte plusieurs étapes : tout d'abord, les fourmis, qui sont friandes de bave d'escargot, en rapportent à la colonie. Cette bave d’escargot est truffée de cercaires de petite douve (le petit nom de Dicrocoelium dendriticum), qui vont vivre dans les fourmis. Ensuite, sans que l'on sache trop comment, le parasite prend le contrôle de la fourmi, la forçant à se positionner en haut des touffes d'herbe. Ce qui est fascinant, c'est que le parasite induit ce comportement uniquement lorsque des hôtes potentiels sont dans les parages. Autrement, la fourmi se comporte normalement ! Une fois dans le corps du ruminant, le ver passe dans le foie où il se nourrit et pond des œufs. Ces œufs passent ensuite dans le système digestif et in fine, dans les bouses de vaches. Une fois à l'extérieur, les œufs sont ingérés par certains mollusques terrestres. Les œufs éclosent dans la cavité digestive du mollusque et la petite douve va passer par plusieurs stades avant de ressortir sous forme de cercaires dans la bave d'escargot. La vie d'un parasite est bien compliquée... Si vous êtes friands de ces petites histoires gores, lisez cet article sur un parasite qui mange le cerveau des fourmis alors qu'elles sont vivantes, après avoir bouloté le reste ! 

Un parasite dans les yeux

En parlant d'escargots, eux aussi sont parfois zombifiés ! Et encore une fois, par un immonde petit ver : Leucochloridium paradoxum. Il se fraie un chemin jusqu'au système digestif puis forme un long tube rempli de centaines de cercaires, une forme "aquatique" de larve. Le tube passe ensuite dans les tentacules oculaires de la bestiole et provoque quelque-chose de si bizarre qu'il faut le voir en vidéo pour le croire :

Ce spectacle insolite, destiné à reproduire la forme, les motifs et les mouvements des asticots, attire l'attention des oiseaux qui picorent les yeux de l'escargot, les méprenant pour leur met favori, et ingèrent l'ingénieux parasite.

Des asticots ou des tentacules infectés ?

Bien au chaud, le parasite pond des œufs qui seront évacués dans les fientes et qui contamineront de nouveaux hôtes. On n'insiste jamais assez sur l'importance de ne pas manger des fientes ! Pour en savoir plus, abonnez-vous aux Freaky Fridays sur Strange Stuff And Funky Things, qui a consacré un article détaillé à ce ver zombifiant. On trouve même des supers gifs animés d'escargots zombifiés :)

Un pauvre escargot parasité par Leucochloridium paradoxum. Crédits : Pierre Kerner

Parasites itinérants et animaux suicidaires

Un poisson Killi, cible de l'Euhaplorchis californiensis

Un grand nombre de parasites nécessite plusieurs hôtes pour compléter les cycles de reproduction. Pour passer de l'un à l'autre, la technique la plus efficace est, comme on l'a vu, de faire en sorte que l'hôte actuel soit mangé par le suivant. Par exemple, chez les gammaridés (de petites crevettes d'eau douce), un parasite force ses hôtes à nager en surface pour être facilement mangés par les oiseaux.

Euhaplorchis californiensis, un parasite aquatique, vit dans trois hôtes différents. Sous sa forme adulte, il vit dans le ventre des oiseaux. Il y pond des œufs qui sont évacués dans le guano des volatiles et qui sont ingérés par de petits escargots d'eau douce. Là, les œufs éclosent et rendent le gastéropode stérile. Ils quittent ensuite l'escargot pour se faufiler à l'intérieur d'un petit poisson comme celui représenté dans la photo ci-contre. Là, il migre vers le cerveau et commande au poisson de se rapprocher de la surface, où il fera tout son possible pour se faire remarquer des oiseaux prédateurs. Une fois pêché par un volatile gourmand, le cycle recommence.

Les guêpes terrifiantes

Sur le continent nord-américain, la guêpe Glyptapanteles a pris l'habitude de pondre jusqu'à 80 de ses œufs dans de jeunes chenilles. Celles-ci vont vivre à peu près normalement, jusqu’à ce que les larves fassent leur coming out. Elles transpercent la pauvre chenille et forment alors des cocons. Rien de très original dans le monde impitoyable des chenilles et des guêpes, si ce n'est que dans ce scenario d'horreur, quelques larves vont se sacrifier et rester dans la chenille. Elles prennent le contrôle de la chenille qui va devenir un gardien pour les cocons. Complètement amorphe, elle va monter la garde et s'agiter frénétiquement dès qu'un prédateur éventuel pointe le bout de son nez. Puis, lorsque les guêpes s'extraient de leurs cocons, la malheureuse chenille meurt. Une belle histoire pour commencer la semaine !

Une autre espèce de guêpe, l'Ampulex compressa, pond ses œufs dans un cafard. Elle injecte un poison dans le corps de la bestiole, au niveau du thorax et dans le cerveau, ce qui a pour effet de paralyser ses pattes avant et de supprimer ses réflexes de fuite. Une fois la blatte devenue docile, elle chope une de ses antennes et la ramène directement dans son nid. Elle pond alors ses œufs dans son corps et, on commence à en avoir l'habitude, les larves la dévoreront vivante. En tout début d'année, un papier de la National Academy of Sciences a mis en avant le fait que les larves synthétisent de larges quantités d'agents antimicrobiens afin de conserver la blatte dans un état comestible. Cette histoire de cafard contrôlé me rappelle cette vidéo d'expérience dans laquelle des chercheurs ont transformé une blatte en robot téléguidé.

L'Ampulex compressa et sa blatte zombifiée. Crédits : Gudrun Herzner

Anelosimus aux prises avec une guêpe Zatypota

Les guêpes zombifiantes ne s'attaquent pas qu'aux insectes. Au Costa Rica, l'araignée Anelosimus octavius est parfois victime de la guêpe Zatypota. Celle-ci pond ses œufs dans le corps de l’araignée et la larve prend les commandes du cerveau. Sous l'influence du parasite, l'araignée abandonne sa toile et en construit une nouvelle totalement différente : elle crée une sorte de plateforme avec un trou et une couverture pour la protéger de la pluie. La larve s'extirpe alors de l'araignée, qui meurt bien sûr, et se confectionne un petit cocon qui sera suspendu par le trou.

Le nœud gordien de la sauterelle

Une vidéo qui avait beaucoup circulé il y a quelques années : celle d'un nématomorphe (encore !) s'extirpant de la carcasse d'une sauterelle après l'avoir poussée à se suicider par noyade. Le ver peut vivre longtemps dans le corps de la sauterelle avant de déclencher son plan morbide. Lorsqu'il estime que les conditions sont favorables, il libère des substances qui induisent une soif intense chez la sauterelle en modifiant l'expression d'une protéine au niveau du cerveau. Elle se précipite alors dans la mare la plus proche, où le ver va pouvoir sortir de l'insecte Alien style et se reproduire. Les interactions qui permettent aux parasites de modifier le comportement de leurs hôtes sont merveilleusement complexes et riches d'enseignements pour les chercheurs, en particulier dans le domaine effervescent de la neurobiologie.

Le roi de l'incruste

Le crustacé Sacculina parasite les crabes. La femelle se faufile à l'intérieur, puis se débarrasse de sa carapace dont elle n'a plus l'utilité. Si le crabe est un mâle, elle le castre chimiquement en induisant une libération d'hormones. Le crabe se comporte alors comme une femelle et change de morphologie. Le parasite pompe littéralement toute l'énergie du crabe et forme une petite poche (en jaune sur la photo). Il y pond ses œufs, qui sont fertilisés par un Sacculina mâle de passage. Ils sont ensuite disséminés par le crabe, qui va jusqu'à brasser l'eau avec ses pinces pour les éparpiller. Il s'occupe même des œufs comme s'ils étaient les siens !

Le parasite fixé sur un crabe Crédits : Hans Hillewaert

Un parasite zombifiant chez l'Homme ?

Et les hommes dans tout ça ? L'histoire de Jaroslav Flegr, rapportée dans le National Geographic de Janvier 2013, montre comment un mécanisme similaire mais atténué peut survenir chez l'Homme, même s'il n'est pas l'hôte habituel. Après avoir été infecté par un parasite qui vit d'habitude chez le chat (Toxoplasma gondii), ce biologiste tchèque s'y est intéressé plus particulièrement. Le parasite en question se sert normalement de rats comme hôtes intermédiaires pour pouvoir passer d'un chat à un autre. Il infecte également d'autres animaux à sang chaud, y compris l'Homme. Comme le souligne Laurent Brasier dans son commentaire, c'est un parasité extrêmement répandu : selon les régions, 5 à 70 % de la population est infectée. En France, on estime qu'une personne sur deux environ porte le parasite. L'infection est considérée bénigne, sauf en cas de grossesse, ainsi est-elle systématiquement dépistée chez les femmes enceintes. Il est difficile de trouver des documents gratuits à ce sujet, mais à titre d'illustration, voici une carte de la distribution mondiale de la séroprévalence (la présence ou non d'anticorps caractéristiques du parasite qui indique si le sujet a déjà été infecté ou non) chez les femmes enceintes :

Séroprévalence de la toxoplasmose dans le monde. Pappas et al. 2009

Lorsque le parasite infecte un rat, son comportement change : il devient moins prudent, plus turbulent et attiré par l'odeur d'urine de chat, ce qui augmente grandement les chances d'être attrapé et mangé par un chat. Affrontant le scepticisme de ses collègues, Flegr démontra que ce parasite affectait également le comportement humain. Les personnes contaminées ont par exemple 2,6 fois plus de chance d'avoir un accident dans la circulation et trouvent que l'urine de chat sent bon, ce qui est bizarre, vous en conviendrez. Ce n'est certes pas une stratégie très payante, dans la mesure où il y a peu de chance qu'un humain soit mangé par un chat... du moins de nos jours : Toxoplasma gondii côtoie l'Homme depuis belle lurette, et peut-être certains de nos ancêtres ont-ils fini dans le bidon d'un tigre à cause du parasite. Les études sur d'éventuels effets sur l'Homme ne sont pas suffisamment nombreuses pour conclure de façon certaine que le parasite est impliqué, mais certains scientifiques suspectent qu'il puisse favoriser les cas de dépression et de schizophrénie. Pour en savoir plus, on peut lire cet article.

Une photographie au microscope électronique en transmission du parasite Toxoplasma gondii parasites (vert). Crédits : Moredun Scientific Ltd./Science Source/Photo Researchers

Un autre article paru en septembre a apporté des précisions intéressantes : jusqu'ici, les chercheurs pensaient que l'influence du parasite sur les réactions à l'odeur d'urine était liée à l'apparition de kystes au niveau du cerveau lorsque le parasite atteignait le stade bradyzoïte. Or, l'étude a montré que des cobayes infectés voient leur aversion pour l'urine de chat disparaitre dès la troisième semaine, bien avant que le parasite n'ait eu le temps de former des kystes. Pire encore, en utilisant un parasite génétiquement modifié de sorte que le système immunitaire des souris puisse s'en débarrasser, les chercheurs ont montré que l'attirance olfactive pour l'urine de chat perdure pendant plusieurs mois, alors même que le parasite semble être éliminé (ou reste indétectable aux tests les plus sensibles).

En décembre 2015, un nouvel article paru dans Current Biology montre comment Toxoplasma gondii peut aussi affecter le comportement de chimpanzés de façon ciblée : les chimpanzés infectés deviennent attirés par l'odeur d'urine du léopard exclusivement. L'urine d'autres prédateurs, y compris celle d'autres félins, les tient éloignés. Pourquoi cette stratégie ? La réponse dans le prochain épisode :)

Bon, ce n'est pas aussi spectaculaire que les champignons tueurs mais ça donne à réfléchir..  Si quelqu'un a d'autres exemples de parasites qui modifient le comportement humain, je suis preneur !

Retour au Cordyceps : le nouvel eldorado tibétain

Yarsagumba – Nagchu (Tibet), crédits: Daniel Winkler

En chine, on connait depuis plusieurs siècles l'Ophiocordyceps sinensis, une variante du champignon Cordyceps qui s'attaque cette fois à la larve d'un lépidoptère (je ne sais pas s'il le champignon en affecte le comportement). Le champignon se développe sur le cadavre momifié de la larve qui vit normalement sous terre (voir photo ci-contre). Le champignon, localement appelé Yartsa Gumba, ne pousse que sur les hauts plateaux himalayens, à plus de 3300 mètres d’altitude et uniquement au printemps. Les chinois l'utilisent, souvent avec la larve, dans les remèdes traditionnels, pour soigner toutes sortes de pathologies et de maladies, de la chute des cheveux au sida. Il sert aussi à concocter des aphrodisiaques. La popularité du produit miracle avait fait un bond en 1993, à l'occasion des jeux nationaux. Trois athlètes chinoises avaient alors battu 5 records mondiaux. Alors que l'on s'attendait à ce qu'elles soient contrôlées positives au test de stéroïdes, il n'en fut rien. Leur coach révéla alors qu'elles avaient consommé du Yartsa Gumba (ainsi que du sang de tortue).* Avec l'explosion de la demande, le prix du précieux ingrédient a flambé : il est passé de deux dollars le kilo dans les années 70 à 100 000 euros le kilo ! Cette ruée vers l'or parasitaire a permis à de pauvres paysans de changer complètement leur train de vie et suscite les convoitises : les conflits et règlements de compte, notamment au sujet des terrains de récolte, font rage. La police a du renforcer sa présence sur place, pour éviter les cambriolages et les récoltes sauvages. Par ailleurs, les paysans récoltent tous les spécimens qu'ils trouvent et il est très probable que, d'ici quelques années, le filon s'épuise et que l'espèce soit menacée dans son habitat naturel. L'industrie pharmaceutique s'intéresse beaucoup au Yartsa Gumba mais jusqu'à présent, toutes les tentatives de culture ont échoué. L'ophiocordyceps contient en effet une flopée de substances actives potentiellement très intéressantes pour la médecine "occidentale". Elles sont activement étudiées, surtout par les scientifiques chinois. Mais le remède miracle pourrait aussi contenir des composés nocifs et la commercialisation à peine contrôlée du produit soulève certaines interrogations.

* source : Mackay, D. 2001. Ma's army on the march again. The Guardian, July 24 2001

Un remède à base de Cordyceps

Pour en savoir plus (ressources en anglais) :

Un article sur le champignon Cordyceps et les fourmis
La publication spéciale du The Journal of Experimental Biology : "Neural parasitology: how parasites manipulate host behaviour".
Le livre "Zombie Makers: True Stories of Nature's Undead".
Un article sur la guêpe Zatypota
Cette page, au sujet du remède Yartsa Gumba et le reportage "L'or brun du Tibet" de la chaine Arte.