Beaucoup d’entre nous essaient de réprimer leur pensée, tandis que d’autres en sont venus à les accepter. Quelle que soit votre opinion sur les parasites, ils peuvent en dire long aux scientifiques sur l’écologie, la santé et l’environnement.
Par exemple, considérez quels animaux partagent des parasites. C’est une question simple avec de nombreuses implications pour les réseaux trophiques, les espèces rares et même les changements environnementaux. Il est également essentiel de comprendre la transmission des maladies dans un monde où les hôtes humains et animaux sont de plus en plus interconnectés. Répondre à cette question est cependant délicat, en particulier lorsque la recherche porte sur des espèces en voie de disparition et menacées.
Une étude internationale menée par un chercheur de l’UC Santa Barbara propose une solution prometteuse. En utilisant l’ADN de la bouse de grands herbivores, les scientifiques ont découvert tout un réseau de partage de parasites gastro-intestinaux entre 17 espèces d’herbivores sauvages et domestiques. L’article, publié dans le Actes de la Royal Society B, met en lumière les schémas de diversité parasitaire à l’interface faune-élevage. En particulier, les auteurs ont découvert que les parasites gastro-intestinaux ont tendance à infecter des hôtes avec des types d’intestins et une histoire évolutive similaires, et que les animaux domestiques sont des acteurs centraux de ce réseau.
L’auteure principale Georgia Titcomb était étudiante diplômée à l’UC Santa Barbara lorsqu’elle a commencé à se salir les mains avec du caca de mammifère géant. Travaillant sur sa thèse, elle voulait comprendre comment les grands animaux sauvages et domestiques pourraient partager des parasites aux sources d’eau où ils se rassemblent. Mais elle est devenue de plus en plus frustrée en utilisant des méthodes typiques d’identification et de comptage manuels des œufs de parasites. « Je me penchais sur le microscope et je voyais des œufs qui se ressemblaient tous exactement », a-t-elle déclaré. « Il n’y avait aucun moyen de dire si l’ovale microscopique amorphe que j’ai trouvé dans le caca de vache pouvait être capable d’infecter une antilope. »
À la recherche d’un meilleur moyen, Titcomb a contacté le co-auteur Rob Pringle de l’Université de Princeton, qui avait utilisé l’ADN dans les excréments d’herbivores pour comprendre leur régime alimentaire. « J’ai été inspiré par leur article », se souvient Titcomb, qui rejoint le corps professoral de la Colorado State University. « Je me suis demandé : Et si on pouvait adapter cette méthode pour découvrir l’immense diversité de parasites chez ces herbivores ? » Cela pourrait peut-être révéler des schémas prévisibles de diversité et de partage des parasites.
« Nous voulions comprendre les facteurs qui influencent la composition et la similitude des communautés de parasites dans différentes espèces hôtes », a déclaré Pringle, « ainsi que d’avoir une idée de qui pourrait partager des parasites avec qui. »
L’équipe a utilisé le métabarcodage de l’ADN – une technique qui amplifie un court brin d’ADN dans un échantillon et l’associe à des séquences dans une base de données génétiques – pour déterminer la présence et la diversité des parasites dans 17 grandes espèces d’herbivores trouvées au centre de recherche de Mpala dans le centre du Kenya. . « Avoir une si riche diversité d’herbivores qui se chevauchaient tous dans un seul lieu d’étude nous a permis d’étudier un large éventail de facteurs pouvant expliquer leurs infections parasitaires », a déclaré Titcomb.
Les auteurs ont testé plusieurs variables, telles que la taille corporelle, le régime alimentaire et la taille du groupe social d’un hôte, et ont trouvé quelques modèles clés. « Le facteur le plus important était l’histoire évolutive de l’hôte », a expliqué Titcomb. « Les hôtes plus étroitement liés avaient des parasites plus étroitement liés. » De plus, la structure de l’intestin de l’hôte – l’habitat du parasite – pourrait déterminer la communauté de parasites qui s’y trouve.
Les mammifères herbivores se divisent en deux groupes principaux : ceux qui digèrent la matière végétale dans leur intestin antérieur et ceux qui digèrent la matière végétale dans l’intestin postérieur. Les fermenteurs de l’intestin antérieur, comme les vaches, les antilopes, les buffles et les girafes, sont très efficaces pour extraire les nutriments des plantes car ils ont un estomac complexe. Les auteurs soupçonnent que ces estomacs à plusieurs chambres peuvent fournir une grande complexité d’habitat pour les parasites intestinaux. En conséquence, ces animaux pourraient avoir un éventail de parasites différent de celui des fermenteurs de l’intestin postérieur – tels que les zèbres, les ânes, les éléphants et les phacochères – qui ont un long côlon où ils absorbent la plupart des nutriments.
Pourquoi différents parasites se trouvent-ils dans différentes zones de l’intestin ? « Une des raisons pourrait être que le processus de digestion implique une variation vraiment frappante de l’acidité ainsi que des microbes », a déclaré Titcomb. Les parasites doivent être adaptés pour vivre dans ces conditions, ils se spécialisent donc probablement dans différentes zones du tractus gastro-intestinal.
Les animaux qui ont des types d’intestins similaires ont également tendance à avoir des histoires évolutives similaires – et peuvent donc partager plusieurs autres facteurs qui affectent les parasites, comme l’immunité – il est donc très difficile de séparer le rôle du type d’intestin de la relation avec l’hôte. Cela dit, les auteurs ont trouvé des parasites génétiquement similaires dans des groupes d’animaux très différents – comme les phacochères, les zèbres et les éléphants – ils soupçonnent donc que le type d’intestin est responsable d’une quantité considérable de cette variation.
Une conclusion à laquelle les auteurs ne s’attendaient pas s’est avérée assez importante. « Nous avons constaté que plusieurs espèces de bétail étaient vraiment intégrées dans ce réseau de partage de parasites », a déclaré Titcomb. « Les chameaux, les vaches et les ânes partageaient chacun des parasites avec plusieurs espèces sauvages. Bien qu’ils aient été vermifugés au sevrage, les vaches partageaient encore des parasites avec au moins huit autres espèces. »
Il est essentiel de tenir compte du rôle important que joue l’élevage dans ces réseaux pour planifier l’avenir. « Dans le monde entier, les populations de grands mammifères diminuent et sont de plus en plus déplacées par le bétail », a déclaré Pringle. « Les parasites de ces animaux ont une influence importante sur leur santé et leur condition physique, ce qui est un problème potentiel pour la conservation et les moyens de subsistance des humains dans la mesure où la faune peut transmettre des maladies au bétail. »
Les auteurs pensent que leurs découvertes seront importantes pour la gestion du bétail. Une bonne compréhension des facteurs qui influencent ces réseaux de parasites est cruciale pour concevoir des plans de conservation efficaces et anticiper et gérer les épidémies, a ajouté Pringle.
Par exemple, il est important de comprendre dans quelle mesure les chameaux et les bovins partagent des parasites avec les herbivores sauvages. L’équipe a découvert que 90 % des chameaux étaient infectés par au moins une espèce de nématode parasite. Les chameaux remplacent de plus en plus le bétail dans la zone d’étude en raison de leur tolérance à la sécheresse, et ils étaient l’une des espèces les plus importantes dans le réseau de partage de parasites.
Titcomb a également noté qu’il s’agissait encore de stades préliminaires et qu’il restait encore beaucoup de travail à faire. « Nous n’avons examiné qu’une facette du monde des parasites », a-t-elle déclaré, « bien qu’elle soit importante pour les herbivores. Mais il existe également de nombreux autres groupes de parasites à examiner. »
Les auteurs soulignent également que la méthode de métabarcodage n’est pas parfaite. « Il y a de nombreux aspects à prendre en compte lors de l’utilisation de ces techniques, qui évoluent constamment », a déclaré Titcomb. « De plus, nous ne sommes pas encore en mesure de quantifier de manière fiable l’intensité d’une infection, ce qui est important pour la santé animale et pour détecter les super-diffuseurs potentiels. »
À l’avenir, Titcomb s’attend à ce que le métabarcodage de l’ADN parasite soit un outil important pour les parasitologues et les écologistes des maladies lorsqu’ils étudient les infections dans des paysages changeants. « Je pense que la chose la plus cool est que nous pouvons maintenant prendre ce tout petit morceau d’ADN, de manière totalement non invasive, et être en mesure de démêler un monde entier de parasites à moindre coût et efficacement pour des centaines d’échantillons », a-t-elle déclaré. Cela fournit un pouvoir sans précédent pour relier les animaux par leurs parasites communs, pour les étudier au fil du temps et pour regarder comment ces dynamiques changent dans différents contextes.
Georgia C. Titcomb et al, Némabiomes des grands herbivores : modèles de diversité et de partage des parasites, Actes de la Royal Society B: Sciences biologiques (2022). DOI : 10.1098/rspb.2021.2702