Nécrophilie : un champignon qui utilise des composés chimiques pour inciter les mouches mâles à s’accoupler avec des femelles mortes infectées
Le champignon parasite Entomophthora muscae se donne beaucoup de mal pour exploiter les pulsions sexuelles des mouches domestiques. Selon une récente étude, après avoir pris le contrôle du cerveau d’une mouche et envoyé son hôte mourir sur le point le plus élevé qu’il puisse atteindre, la moisissure zombifiante concocte un puissant aphrodisiaque pour compléter sa ruse.
Image d’entête : carcasses de mouche gorgées de spores qui éclate littéralement pour se propager. (NobbiP/ Wikimedia)
Ce philtre d’amour attise les flammes de la luxure chez les mouches mâles en bonne santé, les encourageant à faire des avances au sexe opposé, mort ou vivant. Parfois, cela signifie des carcasses de femelles gonflées, littéralement gorgées de spores.
L’envie de se reproduire est si forte dans la nature qu’elle est une cible idéale pour le détournement. Qu’il s’agisse de plantes qui déguisent leurs fleurs en insectes femelles pour inciter les mâles ou de champignons qui incitent les araignées mâles à s’accoupler avec des femelles infectées, de nombreux organismes exploitent ce pouvoir de convoitise.
Après tout, lorsque deux partenaires potentiels éprouvent une attirance aveugle l’un pour l’autre, leurs capacités de décision peuvent être… compromises.
Le champignon zombie exploite cette faiblesse à un très haut niveau, et les chercheurs de l’Université de Copenhague (Danemark) ont mené une série d’expériences qui démontrent de manière concluante comment. Leurs travaux doivent encore faire l’objet d’un examen par les pairs, mais ils sont disponibles en prépublication (lien plus bas).
L’écologiste Andreas Naundrup et son équipe ont proposé aux mouches mâles de choisir entre des femelles mortes infectées et non infectées dans la même arène de test. Bien qu’ils n’aient pas constaté de différence nette entre la carcasse avec laquelle le mâle choisissait de s’accoupler, le nombre de tentatives d’accouplement avec les deux dépouilles était plus élevé si l’une des femelles mortes se trouvait au stade avancé de la phase de libération des spores (sporulation) de l’infection.
Pour confirmer que cette augmentation du temps de séduction des mouches était effectivement bénéfique au champignon, les chercheurs ont incubé les mouches mâles pendant 10 jours. Près des trois quarts des mâles exposés à des femelles en phase de sporulation tardive ont été infectés, contre 15 % des mâles qui ont essayé de s’occuper des carcasses en phase de sporulation précoce.
Naundrup et ses collègues ont ensuite mesuré les réponses de l’antenne des mouches domestiques mâles aux composés volatils entourant les mouches vivantes, les cadavres non infectés et les cadavres sporulants. Là encore, les femelles mortes en sporulation se sont révélées les plus attirantes.
Une mouche infectée par l’E. muscae. (cobaltducks/ iNaturalist)
En comparant les produits chimiques par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse des mouches en début de sporulation, en fin de sporulation et non infectées, l’équipe a trouvé un profil chimique distinct d’alcools et d’esters à longue chaîne.
Après avoir testé ces composés sur les mouches, les chercheurs ont conclu que plusieurs types de ces produits chimiques volatils semblent agir ensemble pour attirer les mâles.
Selon les chercheurs dans leur étude :
E. muscae induit des changements dans la chimie volatile qui attire les mouches domestiques en modifiant les niveaux d’hydrocarbures cuticulaires des mouches et en produisant plusieurs composés volatils inhabituels.
Certains de ces composés sont inconnus chez la mouche domestique, mais sont attractifs chez d’autres insectes comme les bourdons. Les chercheurs soupçonnent que les produits chimiques les plus volatils peuvent être un attrait alimentaire pour attirer à distance, les signaux plus faibles faisant appel aux besoins reproductifs des mouches.
En examinant l’expression des gènes, l’équipe a également constaté que l’E. muscae exprimait activement des enzymes clés au cours du dernier stade de sporulation, connu pour produire ces composés.
Si cette maladie fongique peut ravager des populations de mouches domestiques lors d’une épidémie animale, elle n’est pas spécifique à cette espèce et elle est connue pour infecter d’autres mouches, comme les mouches à viande et les syrphes.
Une fois qu’une spore s’est posée sur un hôte approprié, elle développe un système mycélien semblable à une racine qui atteint la partie du cerveau contrôlant le comportement de reptation/ mouvement de l’insecte. Là, il manipule la mouche pour qu’elle rampe vers une meilleure hauteur pour libérer ses spores, tout en mangeant sa chair de l’intérieur et en développant ses propres organes reproducteurs qui jaillissent de la mouche morte.
Non seulement ce champignon a la capacité troublante de zombifier son hôte, mais il a également le pouvoir incroyable de manipuler des mouches saines qu’il n’a même pas encore touchées. Cet exemple de mimétisme chimique exploitant les pulsions de reproduction des animaux est l’une des premières descriptions d’une manipulation comportementale aussi étendue par un agent pathogène, expliquent Naundrup et son équipe qui ajoutent :
Les résultats présentés ici peuvent donc avoir un potentiel pour la découverte de nouveaux attractifs sémiochimiques spécifiques à la mouche domestique ou de phéromones qui pourraient être utilisés dans la lutte contre les parasites.
Le besoin impérieux d’un parasite de se propager peut produire des tactiques vraiment perverses.
L’étude en prépublication dans bioRxiv : A pathogenic fungus uses volatiles to entice male flies into fatal matings with infected female cadavers.