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Des fourmis zombies contrôlées comme des marionnettes par un champignon
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Des fourmis zombies contrôlées comme des marionnettes par un champignon

Douve du foie, vers cestodes, larves de la guêpe américaine... De nombreuses espèces de parasites manipulent le comportement de leurs hôtes pour servir leurs propres intérêts. Chez certains, cette manipulation passe par l’infection du cerveau de leur hôte, qui modifie alors le comportement depuis le système nerveux central. De manière surprenante, le champignon parasite Ophiocordyceps unilateralis contrôle son hôte, la fourmi charpentière, sans envahir son cerveau : il forme des réseaux mycéliens autour de ses fibres musculaires et dans ses cellules musculaires, qui lui permettent probablement de les contrôler directement.

Afin d’étudier la relation entre ce parasite et son hôte, des chercheurs de l’université de Pennsylvanie ont infecté des fourmis charpentières, puis réalisé des images au microscope électronique reconstruite en 3D et analysées par des algorithmes de « machine-learning » afin de distinguer les cellules du parasite des cellules de l’hôte. Ils se sont intéressés à un moment crucial du cycle de vie du parasite : après 16 à 25 jours d’infection, l’agrégation de cellules du champignon pousse l’hôte à se fixer avec ses mandibules à une feuille et à mourir à un endroit favorable au développement et à la dispersion des cellules fongiques. En parallèle, des fourmis ont été infectées avec un champignon du même ordre, Beauveria bassiana, qui ne manipule pas le comportement de son hôte.

Cette approche de l’interaction hôte-parasite au niveau cellulaire a permis de montrer que les cellules fongiques envahissent tout le corps de la fourmi – tête, thorax, abdomen et pattes –, mais ne pénètrent pas dans le cerveau de l’animal. Ophiocordyceps unilateralis et Beauveria bassiana sont capables tous deux d’envahir les fibres musculaires de la fourmi, et d’y causer une atrophie qui relâche les fibres. La même quantité de cellules fongiques a été observée entre les deux espèces de champignons, ce qui montre que l’invasion n’explique pas à elle seule la manipulation de l’hôte.

En revanche, Ophiocordyceps unilateralis établit des connexions entre cellules par des prolongements mycéliens, formant un réseau dense autour et dans les cellules musculaires de la fourmi. Les auteurs en concluent que la manipulation de l’hôte pourrait passer par un contrôle périphérique des muscles obtenu grâce à une coopération entre cellules fongiques. Le champignon agirait ainsi comme un marionnettiste, jouant directement sur les muscles des pattes et des mandibules.

L’hypothèse d’une manipulation chimique du cerveau à distance n’est cependant pas exclue. Les chercheurs espèrent maintenant comprendre comment les réseaux mycéliens dans les différentes parties de l’hôte participent à la nutrition de toute la colonie de champignons et à la formation des structures nécessaires à la poursuite du cycle de vie du parasite.
 

Source : Pour la science
Crédit : Kim Fleming, Penn State

Une fourmi , sous le joug d’un champignon, se fixe à une branche avant de mourir et permettre la diffusion des spores.

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Des fourmis zombies contrôlées comme des marionnettes par un champignon

Douve du foie, vers cestodes, larves de la guêpe américaine... De nombreuses espèces de parasites manipulent le comportement de leurs hôtes pour servir leurs propres intérêts. Chez certains, cette manipulation passe par l’infection du cerveau de leur hôte, qui modifie alors le comportement depuis le système nerveux central. De manière surprenante, le champignon parasite Ophiocordyceps unilateralis contrôle son hôte, la fourmi charpentière, sans envahir son cerveau : il forme des réseaux mycéliens autour de ses fibres musculaires et dans ses cellules musculaires, qui lui permettent probablement de les contrôler directement.

Afin d’étudier la relation entre ce parasite et son hôte, des chercheurs de l’université de Pennsylvanie ont infecté des fourmis charpentières, puis réalisé des images au microscope électronique reconstruite en 3D et analysées par des algorithmes de « machine-learning » afin de distinguer les cellules du parasite des cellules de l’hôte. Ils se sont intéressés à un moment crucial du cycle de vie du parasite : après 16 à 25 jours d’infection, l’agrégation de cellules du champignon pousse l’hôte à se fixer avec ses mandibules à une feuille et à mourir à un endroit favorable au développement et à la dispersion des cellules fongiques. En parallèle, des fourmis ont été infectées avec un champignon du même ordre, Beauveria bassiana, qui ne manipule pas le comportement de son hôte.

Cette approche de l’interaction hôte-parasite au niveau cellulaire a permis de montrer que les cellules fongiques envahissent tout le corps de la fourmi – tête, thorax, abdomen et pattes –, mais ne pénètrent pas dans le cerveau de l’animal. Ophiocordyceps unilateralis et Beauveria bassiana sont capables tous deux d’envahir les fibres musculaires de la fourmi, et d’y causer une atrophie qui relâche les fibres. La même quantité de cellules fongiques a été observée entre les deux espèces de champignons, ce qui montre que l’invasion n’explique pas à elle seule la manipulation de l’hôte.

En revanche, Ophiocordyceps unilateralis établit des connexions entre cellules par des prolongements mycéliens, formant un réseau dense autour et dans les cellules musculaires de la fourmi. Les auteurs en concluent que la manipulation de l’hôte pourrait passer par un contrôle périphérique des muscles obtenu grâce à une coopération entre cellules fongiques. Le champignon agirait ainsi comme un marionnettiste, jouant directement sur les muscles des pattes et des mandibules.

L’hypothèse d’une manipulation chimique du cerveau à distance n’est cependant pas exclue. Les chercheurs espèrent maintenant comprendre comment les réseaux mycéliens dans les différentes parties de l’hôte participent à la nutrition de toute la colonie de champignons et à la formation des structures nécessaires à la poursuite du cycle de vie du parasite.
 

Source : Pour la science
Crédit : Kim Fleming, Penn State

Une fourmi , sous le joug d’un champignon, se fixe à une branche avant de mourir et permettre la diffusion des spores.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Du 10 janvier 2019 au 14 février

COURS DE POTERIE : RAKU

Animés par la potière Cécile Dussaud. Jeudis 10, 17, 24, 31 janvier et 14 février, de 18h à 20h, à Amphoralis. La cuisson à la technique japonaise du raku sera ensuite effectuée le dimanche 24 février, de 14h à 18h.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


27 janvier

VISITE GUIDÉE
POTIERS GALLO-ROMAINS

Découvrez l’activité des potiers gallo-romains et de leur véritable « usine » d’amphores.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


22 - Côtes d'Armor

22 février

CONFÉRENCE - SPECTACLE
"HISTOIRE ET ÉVOLUTION DE LA LUNE"

Pour l’ouverture de cette année du 50ème anniversaire de la mission Apollo 9, répétition générale avant le voyage vers la Lune, cette séance spéciale vous emmènera à la découverte de notre satellite.
Vendredi 22 février à 17h30. Tarif 4 €.

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


30 - Gard

Du 9 février au 10 mars

EXPOSITION
"VOLCANS, LA VIE DE LA TERRE"

Découvrez les grands mécanismes des profondeurs de la Terre, les menaces et richesses que représentent les volcans grâce à une vingtaine de manipulations interactives.
Exposition gratuite, tout public. Entrée libre de 10h à 18h en semaine ; 14h-18h samedi et dimanche.

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


14 février

CONFÉRENCE-SPECTACLE
"MATHÉMATIQUES, MAGIE ET MYSTÈRE

Durant cette conférence, des exemples de création de tours magiques à partir des maths seront présentés, et réciproquement  des tours de magie seront décortiqués pour y découvrir des maths.
Jeudi 14 février à 18h. Gratuit, sur réservation sur www.visiatome.fr(conseillée à partir de 11 ans).

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/

Lieux:

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