La vie en groupe signifie la sécurité contre les prédateurs mais des maladies plus désagréables pour les guppys

Les oiseaux d’une plume s’assemblent, mais quand les guppys se rassemblent, ils attrapent de très mauvais vers.

Une nouvelle recherche de l’Université de Pittsburgh montre que les poissons qui se regroupent pour éviter d’être mangés courent le risque de reproduire des parasites plus méchants – un schéma qui est probablement commun à tout le règne animal et peut même être le cas pour certaines maladies humaines.

« Il y a tellement d’animaux hôtes qui se rassemblent en bancs ou en troupeaux pour se défendre contre la prédation », a déclaré l’auteur principal Jason Walsman, chercheur postdoctoral en biologie à la Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences. « Les prédateurs qui poussent des hôtes dans les bras de parasites de plus en plus mortels devraient se produire souvent – cela se produit probablement chez des centaines ou des milliers d’espèces chaque jour. »

L’espèce étudiée par Walsman est celle des guppys de l’île de Trinidad, une star improbable de décennies de recherche sur l’évolution. Dans certaines régions, ces guppys sont mangés par toutes sortes de poissons plus gros, alors ils se regroupent pour plus de sécurité ; d’autres vivent une vie relativement sans stress dans des utopies en amont, protégées par des cascades infranchissables contre les prédateurs affamés en aval. Ces différences en font l’espèce d’étude parfaite pour comprendre comment les prédateurs orientent le chemin de l’évolution de leurs proies.

À l’aide de données d’expériences antérieures, Walsman a créé un modèle mathématique simplifié pour décrire l’évolution des guppys et de leurs parasites vers plats. Ensuite, l’équipe, comprenant la professeure adjointe de sciences biologiques Jessica Stephenson, a mené des expériences en utilisant des guppys vermoulus collectés à Trinidad. Ils ont trouvé les mêmes résultats que leur modèle prédisait : dans plus de groupes sociaux de poissons, leurs parasites avaient évolué pour être plus mortels.

L’équipe a publié ses résultats le mois dernier dans la revue Écologie de la nature et évolution.

« La plus grande surprise a été de savoir à quel point cela a fonctionné : nous avons demandé au modèle de prédire la virulence qui évoluerait dans ces populations, et il a raison à 10 % près », a déclaré Walsman. « Si vous êtes habitué à la physique, cela peut ne pas sembler très précis, mais pour l’écologie, c’est d’une précision folle. »

Le modèle de l’équipe développe l’idée que bien que les parasites endommagent souvent leurs hôtes, leur véritable objectif évolutif est simplement de se faire plus d’eux-mêmes. Mais lorsque plusieurs parasites se disputent le même hôte, cela devient une course aux armements où celui qui se reproduit le plus vite gagne, et l’hôte devient un dommage collatéral.

Pour les guppys, cette menace se présente sous la forme d’un parasite ver plat unique qui vit sur leur peau : Gyrodactylus, parfois appelé parasite russe des poupées gigognes. « Ils sont super charismatiques. C’est tellement cool », a déclaré Stephenson. « Lorsqu’un ver mère donne naissance à un ver fille, elle sort en quelque sorte de sa mère et s’accroche au poisson à côté d’elle. Ensuite, la mère peut faire pousser un pénis et commencer à inséminer d’autres vers. »

Et ce surnom bizarre ? C’est parce que les filles naissent déjà enceintes, ce qui leur permet de se multiplier à une vitesse alarmante, a expliqué Walsman. « C’est juste des vers sur des vers sur des vers. »

Plus le groupe de guppys est social, plus il est probable qu’ils échangent des souches de vers, des variétés de reproduction qui constituent une plus grande menace, a confirmé l’équipe. Leurs résultats ont montré que ces supervers pourraient même être plus dangereux pour les guppys que les prédateurs affamés.

Ironiquement pour une étude sur la distanciation sociale, la pandémie de COVID-19 a failli mettre un terme au projet. Plusieurs membres du laboratoire se trouvaient à Trinidad pour collecter du poisson en mars 2020, et ce n’est qu’à un deuxième essai qu’ils ont pu ramener une cargaison de poissons véreux à Pittsburgh pour des expériences en laboratoire. Le retour à la maison impliquait également de naviguer dans les foules de l’aéroport quittant le pays. « C’était tellement stressant, mais ils sont tous revenus sains et saufs, donc c’était comme une énorme victoire », a déclaré Stephenson.

En tant qu’animaux sociaux, les humains peuvent être l’hôte de certains des mêmes processus évolutifs décrits par l’équipe, mais uniquement dans le cas de certaines maladies. La grippe est un exemple qui semble répondre aux bons critères : plusieurs variantes peuvent coexister à l’intérieur d’une même personne, et des variantes plus nocives se propagent plus efficacement entre les personnes.

Mais au-delà des humains, l’étude offre une nouvelle perspective aux scientifiques qui cherchent à comprendre le fonctionnement d’écosystèmes entiers. La vie sociale des animaux partout dans le monde – et donc où ils vivent et comment ils se comportent – est probablement façonnée par la double menace d’être mangé et de tomber malade.

« Les gens parlent de la vie en groupe comme de cette défense anti-prédateur très importante, et tous ces avantages y sont associés », a déclaré Stephenson. « Mais lorsque les parasites deviennent super virulents, ils deviennent peut-être encore plus problématiques que ce genre de chance rare d’être mangés. Cette étude suggère que la socialité des animaux devrait vraiment être dictée par l’équilibre de ces forces. »