La sagesse conventionnelle parmi les écologistes soutient que plus il y a d’espèces habitant un écosystème, moins une espèce sera vulnérable à une menace comme un parasite.
Une nouvelle étude sur les têtards à l’Université du Wisconsin-Madison illustre comment le chevauchement des facteurs biologiques et environnementaux peut compliquer la façon dont nous apprécions la protection de diverses communautés animales. Les chercheurs ont découvert que les polluants environnementaux comme le sel de voirie influencent si l’augmentation de la biodiversité aide ou entrave les épidémies chez la faune, ce qui peut compliquer la façon dont nous apprécions la protection des diverses communautés animales.
« Il y a une idée dans le domaine de l’écologie des maladies selon laquelle les communautés avec plus d’espèces vivant ensemble, les communautés avec une biodiversité plus élevée, sont moins vulnérables aux maladies que les communautés moins biodiversifiées », explique Jessica Hua, professeure d’écologie forestière et faunique à W-Madison.
Les écologistes pensent que dans un écosystème riche en biodiversité, la vulnérabilité aux maladies est partagée par de nombreuses espèces. Une espèce pourrait agir comme un leurre, détournant l’attention et l’énergie des parasites de voisins plus sensibles et protégeant les plus vulnérables en réduisant la croissance, la reproduction et la propagation des parasites.
« L’idée que la biodiversité peut atténuer les épidémies est une idée passionnante car elle offre un avantage clair et une excellente raison de protéger la biodiversité », déclare Hua. « Notre recherche suggère que la protection des communautés contre les maladies par la biodiversité dépend des conditions environnementales. Nous ne pouvons pas comprendre le rôle de la biodiversité sur les maladies sans tenir compte de la manière dont les facteurs environnementaux tels que les polluants modifient la sensibilité de l’hôte. »
Les études sur l’influence de la biodiversité sur les maladies ont produit des résultats mitigés. Parfois, les communautés avec une biodiversité plus élevée ont des niveaux de maladie inférieurs, appelés effet de dilution. D’autres fois, les communautés avec une biodiversité plus élevée ont des niveaux de maladie plus élevés, appelés effet d’amplification. Et parfois, il n’y a aucun effet du tout. Dans le domaine de l’écologie des maladies, les différents résultats ont généré d’intenses débats sur la relation entre la biodiversité et la maladie.
Hua étudie la manière dont les polluants, qu’il s’agisse de pesticides, d’autres contaminants chimiques ou même de lumière et de bruit, peuvent perturber les écosystèmes naturels. Elle pense que la pollution peut être un facteur important qui détermine le moment où la biodiversité dilue ou amplifie la sensibilité de la faune aux maladies.
« Nous savons que de nombreux environnements contiennent des polluants, et une chose que les environnements pollués font est de modifier les schémas de sensibilité aux maladies », explique Hua. « Nous pensons que l’une des raisons pour lesquelles cette relation entre la biodiversité et la maladie est si équivoque est à cause des polluants dans l’eau. »
Hua et Nicholas Buss, une ancienne étudiante diplômée du laboratoire de Hua pendant son séjour à l’Université de Binghamton, ont publié une étude dans le Journal d’écologie animale montrant comment la pollution par le sel de voirie réduisait la sensibilité globale aux parasites dans une communauté d’amphibiens, mais uniquement parce que le sel rendait deux des trois espèces d’amphibiens plus susceptibles d’être infectées.
Hua et Buss ont étudié trois amphibiens qui partagent des aires de répartition qui se chevauchent, y compris des étangs en Pennsylvanie et à New York où les chercheurs ont collecté des œufs. Ils ont élevé séparément des grenouilles des bois (Rana sylvatica), des crucifères printanières (Pseudacris crucifer) et des crapauds d’Amérique (Anaxyrus americanus) nouvellement éclos, divisant les têtards de chaque espèce en groupes qui vivaient soit dans de l’eau non polluée, soit dans de l’eau additionnée de sel.
Ensuite, ils ont déplacé les têtards dans l’eau avec des trématodes, de minuscules parasites souvent appelés douves, qui infectent chaque espèce de têtards à l’état sauvage et perturbent leur croissance et leur développement.
« En l’absence de sel, la sensibilité de chaque espèce de ces têtards aux parasites était essentiellement la même », explique Buss. « En présence de sel, les grenouilles des bois et les mirettes sont devenues plus sensibles aux trématodes, tandis que les crapauds n’ont pas été affectés. Cela suggère que les crapauds peuvent agir comme une espèce leurre, mais uniquement dans des environnements salés. »
Les chercheurs ont ensuite généré des communautés artificielles en laboratoire qui différaient en termes de biodiversité par rapport aux amphibiens. Certaines communautés n’avaient qu’une seule espèce, certaines avaient deux espèces et certaines avaient les trois espèces. Ils ont élevé les amphibiens dans de l’eau non polluante ou polluée par le sel, puis ont ajouté des trématodes.
Les chercheurs ont découvert que lorsque les mirettes et les grenouilles des bois étaient placées dans des communautés à plus grande biodiversité, les effets négatifs du sel sur les espèces individuelles étaient atténués.
« Dans l’eau sans sel, les communautés avec une biodiversité plus élevée étaient tout aussi sensibles aux trématodes que les communautés avec une biodiversité plus faible », explique Buss. « Cependant, lorsqu’ils sont élevés dans de l’eau avec du sel – même si le sel rend les mirettes et les grenouilles des bois vivant seules plus sensibles aux trématodes – les infections totales ont été réduites de près de moitié pour les grenouilles des bois et les voyelles vivant dans des communautés à plus grande biodiversité. »
Les têtards de crapaud ont servi d’espèce leurre, éloignant les parasites des mirettes et des grenouilles des bois les plus sensibles partageant leur eau domestique. Hua prévoit d’étudier les interactions avec de nouvelles espèces et polluants, car elles devraient peser sur les futures recherches sur la biodiversité et la gestion des écosystèmes.
« Ce travail met en évidence la nécessité de comprendre toutes les facettes interactives d’un écosystème – environnement, biodiversité, maladie, etc. à la NSF. « Des recherches comme celle-ci peuvent être appliquées aux politiques de conservation et de gestion des terres, aidant à protéger des ressources et des environnements précieux. »
Plus d’information:
Nicholas Bus et al, L’exposition de l’hôte à un polluant commun peut influencer les relations diversité-maladie, Journal d’Ecologie Animale (2023). DOI : 10.1111/1365-2656.13988. besjournals.onlinelibrary.wile … 1111/1365-2656.13988