Le champignon de la fourmi zombie prend ses muscles et laisse son cerveau intact

Récit

Sous une feuille du jardin botanique de Khao Chong en Thaïlande, une fourmi charpentière morte serre encore une nervure entre ses mandibules. Le champignon qui l’a tuée, Ophiocordyceps unilateralis, envahit les muscles de ses hôtes sans entrer dans leur cerveau. Une équipe de l’université d’État de Pennsylvanie (Penn State) l’a montré le 7 novembre 2017, sur des fourmis charpentières de Caroline du Sud infectées au laboratoire.

Dans le muscle des mandibules d’une fourmi « zombie », le champignon Ophiocordyceps occupe en médiane 10 % du volume, contre 2 % pour un champignon tueur qui ne manipule pas son hôte (PNAS, 2017). Les auteurs jugent toutefois cet écart non significatif.

Que fait la fourmi zombie avant de mourir ?

Une étude parue dans BMC Ecology le 9 mai 2011, menée à Khao Chong sur l’espèce Camponotus leonardi, décrit la scène. La fourmi infectée erre sans but, d’une marche d’ivrogne selon les auteurs. Des convulsions la font tomber des jeunes arbres ; elle remonte toujours. Puis, vers midi solaire, elle mord une nervure sous une feuille, à environ 25 centimètres du sol, dans un sous-bois humide propice au champignon. Elle peut vivre jusqu’à six heures, mâchoires plantées. Les muscles de ses mandibules sont alors atrophiés : la mâchoire reste verrouillée et le cadavre ne tombe pas.

La chaîne National Geographic Animaux montre le phénomène en images.

Comment le champignon tient-il les muscles ?

Pour le voir, l’équipe de David Hughes a découpé des fourmis infectées en tranches de 50 nanomètres. La machine répète l’opération 2 000 fois en 24 heures, détaille le communiqué de Penn State. Un algorithme conçu à l’université Notre-Dame a ensuite séparé, image par image, la fourmi du champignon. Les résultats sont parus dans la revue PNAS.

Le champignon occupe la tête, le thorax, l’abdomen et les pattes. Ses cellules forment un réseau qui encercle les fibres musculaires ; 23 % d’entre elles ne touchent même pas le muscle. « Nous avons constaté qu’une forte proportion des cellules d’un hôte étaient des cellules fongiques », résume David Hughes.

Pourquoi le champignon épargne-t-il le cerveau ?

Ses cellules se massent juste à l’extérieur du cerveau ; aucune n’a été observée à l’intérieur. « Nous faisons l’hypothèse que le champignon préserve peut-être le cerveau pour que l’hôte survive jusqu’à sa morsure finale », avance David Hughes. Une fourmi morte trop tôt ne mordrait jamais la bonne feuille.

Épargné, le cerveau n’est pas indemne pour autant : des travaux antérieurs montrent que le parasite peut l’altérer par voie chimique, rappelle le chercheur. Le champignon modifie aussi les molécules qu’il sécrète selon qu’il touche un cerveau ou un muscle. Le signal qui déclenche la morsure de midi reste à trouver, et David Hughes appelle à d’autres recherches.

D’autres parasites manipulent leur hôte : chez le rat, le toxoplasme change l’aversion pour l’urine de chat en attirance (PNAS, 2007) ; chez l’humain, la manipulation par le parasite du chat reste à prouver.

The Last of Us peut-il arriver à l’humain ?

C’est très improbable, car nos 37 °C font obstacle à la plupart des champignons. La série The Last of Us imagine un Cordyceps capable de coloniser un corps humain ; le HuffPost a posé la question en vidéo. En 2009, Vincent Robert et Arturo Casadevall ont testé 4 802 souches de champignons issues de 144 genres. Entre 30 et 40 °C, chaque degré de plus élimine 6 % d’isolats supplémentaires, écrivent-ils dans The Journal of Infectious Diseases. La plupart des souches ne poussent pas à la température d’un mammifère, et la fièvre pourrait encore élargir cette barrière.

Les champignons d’insectes supportent mieux la chaleur que ceux des sols, notent les auteurs. Mais l’étude de 2017 présente Ophiocordyceps unilateralis comme un parasite spécialiste des fourmis charpentières.

Chez la fourmi charpentière, Ophiocordyceps unilateralis prend les muscles et épargne le cerveau ; chez l’humain, nos 37 °C lui barrent la route.

Article créé en collaboration avec l’IA.