Les parasites non létaux réduisent la quantité de nourriture de leurs hôtes sauvages, ce qui entraîne des effets sur l’écosystème

Une nouvelle étude menée par l’Université de Washington à Saint-Louis utilise un modèle mathématique et une méta-analyse mondiale pour mettre en évidence les conséquences en cascade des infections parasitaires courantes chez les animaux sauvages sur les écosystèmes terrestres.

« Les parasites sont bien connus pour leurs impacts négatifs sur la physiologie et le comportement des hôtes individuels et des populations hôtes, mais ces effets sont rarement pris en compte dans le contexte des écosystèmes plus larges qu’ils habitent », a déclaré Amanda Koltz, scientifique principale en biologie aux arts et sciences. à l’Université de Washington, premier auteur de l’étude publiée dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.

« Dans cette étude, nous montrons que les infections parasitaires envahissantes réduisent les taux d’herbivorie et peuvent donc déclencher des cascades trophiques qui ont un impact sur les communautés végétales », a déclaré Koltz. « Ce travail aide à combler un manque de connaissances reconnu concernant les conséquences écologiques des infections parasitaires dans les écosystèmes naturels. »

« En réunissant des experts dans une approche transdisciplinaire One Health, nous avons rapproché les scientifiques de la santé, de l’écologie et de la théorie pour élargir les études traditionnelles portant sur les impacts des parasites sur les hôtes individuels et les populations hôtes afin de mieux comprendre ces impacts sur les écosystèmes où vivent les hôtes ruminants et leurs parasites. « , a déclaré Sharon Deem, directrice du Saint Louis Zoo Institute for Conservation Medicine, co-auteur de la nouvelle étude.

L’effort de recherche a été mené par un groupe de travail interdisciplinaire et international financé par le Living Earth Collaborative, un partenariat entre l’Université de Washington, le Missouri Botanical Garden et le zoo de Saint Louis. L’équipe comprenait des biologistes, des vétérinaires et des épidémiologistes de la faune, des écologistes des écosystèmes, des modélisateurs et des spécialistes des maladies infectieuses.

Qu’est-ce qui te bouffe ?

Cerfs, bisons, girafes, gazelles et antilopes sont des animaux à sabots connus sous le nom de ruminants : ce sont des végétariens dont les habitudes alimentaires ont des impacts mesurables sur les écosystèmes locaux. Imaginez simplement la quantité de verdure qu’un cerf broutant pourrait consommer dans un jardin non clôturé.

Mais chaque ruminant sauvage est un monde en soi pour la multitude de parasites qui occupent son intestin et ses tissus alors qu’il vaque à ses activités habituelles de grignotage d’herbe.

Alors que d’autres études récentes suggèrent que les types de parasites qui finissent par tuer leurs hôtes peuvent déclencher des effets en cascade sur les écosystèmes de manière quelque peu similaire aux prédateurs, cette étude a également pris en compte les impacts des infections parasitaires non mortelles.

Les chercheurs ont utilisé un modèle mathématique et une méta-analyse globale pour tester le potentiel des parasites helminthes – n’importe quel groupe de vers parasites communs – à déclencher des cascades trophiques par leurs effets létaux et sublétaux sur les hôtes ruminants.

« Le potentiel d’infections mortelles qui augmentent considérablement la mortalité des hôtes pour avoir des effets au niveau de l’écosystème est quelque peu intuitif, en particulier lorsque les hôtes qui sont tués jouent un rôle clé dans l’écosystème. Par exemple, la peste bovine, un virus qui a tué des millions de ruminants dans la sous-région. -L’Afrique saharienne avant les années 1960 a modifié la densité des arbres dans l’écosystème du Serengeti par son effet sur la mortalité des gnous », a déclaré Vanessa Ezenwa, professeur d’écologie et de biologie évolutive à l’Université de Yale, auteur principal de l’étude. « Notre modèle suggère que les infections sublétales, bien que plus cryptiques, peuvent avoir des effets tout aussi importants sur les écosystèmes ; et notre méta-analyse montre à quel point les effets sublétaux des parasites helminthes sont omniprésents dans la nature. »

La modélisation dirigée par Dave Civitello à l’Université Emory s’est appuyée sur des exemples bien documentés de caribous et de rennes et de leurs parasites. Le caribou et ses helminthes comptent parmi les systèmes de parasites des ruminants sauvages les mieux étudiés, en raison de l’importance écologique, économique et culturelle du caribou dans les écosystèmes de la toundra et des menaces de maladies continues pour le système posées par les changements climatiques.

« Nos modèles nous ont permis d’explorer les conséquences des différentes manières dont les parasites nuisent à leurs hôtes », a déclaré Rachel Penczykowski, professeure adjointe de biologie en arts et sciences à l’Université de Washington, auteur principal de l’étude. « Nous avons utilisé les modèles pour tester les effets des infections parasitaires sur les densités de population des hôtes caribous et sur leurs ressources alimentaires en plantes et en lichens.

« Nous avons découvert que l’un des trois types de dommages causés par les infections parasitaires, c’est-à-dire les dommages à la survie de l’hôte, aux taux d’alimentation ou à la reproduction, peut provoquer un effet en cascade », a-t-elle déclaré. « En bref, les maladies des herbivores sont importantes pour les plantes. »

Ensuite, les scientifiques se sont tournés vers les données de plus de 59 études publiées et évaluées par des pairs pour étudier les liens entre les infections par les helminthes et ces mêmes traits clés des hôtes ruminants vivant en liberté dans la nature.

Leur analyse a révélé que les infections par les helminthes réduisent considérablement les taux d’alimentation des hôtes mais ne sont pas, en moyenne, associées à la survie ou à la fécondité de l’hôte.

« Pris ensemble, la pertinence plus large de ces résultats est qu’il existe probablement des conséquences écologiques généralisées – mais négligées – des infections parasitaires sublétales », a déclaré Koltz.

« Étant donné que les parasites helminthes sont omniprésents dans les populations de ruminants vivant en liberté, nos résultats suggèrent que les taux mondiaux d’herbivorie chez les ruminants sont inférieurs à ce qu’ils seraient autrement en raison d’infections omniprésentes par les helminthes », a-t-elle déclaré. « En réduisant l’herbivorie des ruminants, ces infections courantes peuvent contribuer à un monde plus vert. »