Fourmis zombies 

Mis à jour le 06-Fév-2023

Sur les photos, en 2 une fourmi ponérine du Cameroun morte sur une brindille avec son champignon, à droite en 5 photo de de Bekker. Sur internet vous trouverez de nombreuses images et textes comme Demeure 2020.

Science et Vie Junior de mai 2016 présente un article sur les fourmis parasitées par un champignon qui prend le contôle du système nerveux de son hôte pour qu'il monte sur une branche ou une tige où il va mourir. Le champignon peut alors disperser ses spores en hauteur. Le n° de mai donne l'exemple des fourmis Camponotus parasitées par des Ophiocordyceps en Caroline du Sud (déjà décrit par Wallace dans les années 1850). La Camponotus se laisse tomber de la canopée et reste accrochée sur une feuille par ses mandibules où elle va mourir (comportement déjà décrit par Wallace dans les années 1850). On a montré par génomique que le champignon secrète des protéines et autres métabolites qui vont provoquer une destruction des muscles des mandibules qui restent bloquées fermées. La sphingosine, élément de fonctionnement neuronal est l’une d’entre elles. L’acide guanidinobutyrique s’y trouve aussi (connu pour être responsable d’empoisonnements par des champignons en Chine). Divers gènes, en particulier d'alcaloïdes, sont aussi surexprimés. Le champignon peut aussi infecter et tuer d'autres fourmis mais ne sait pas manipuler leur comportement (Anonyme 2011; Charissa de Bekker et al. 2014, 2015, au laboratoire de David Hughes, Hugues et al 2014, Pennisi 2014). Matarrita-Carranza et al (2017) ont identifié 4 espèces chez des hyménoptères et en particulier chez Ponera clavata.

Ophiocordyceps fungi infecting P. clavata ants :

Selon une publication récente du laboratoire de David Hugues de Pennsylvanie (Fredericksen et al 2017, voir aussi Fraval 2017, Tassart 2017 et Guillon 2017) le champignon Ophiocordyceps unilateralis parasite Camponotus castaneus d’Amérique tropicale. En réalité e champignon se développe dans tout le corps de son hôte. Tête, thorax, abdomen et pattes sont envahis par un réseau d’hyphes, dont certaines pénètrent dans les muscles (riches en énergie). Un seul organe échappe à l’infestation, le cerveau. Selon Sciences et Avenir "En substance, les insectes manipulés sont des champignons en costume de fourmi", résume David Hughes, l'auteur principal de l'étude, dans un communiqué. "C'est un peu comme lorsqu'un marionnettiste tire les ficelles pour faire bouger sa marionnette. Le champignon contrôle les muscles de la fourmi pour manipuler ses pattes et ses mandibules", poursuit-il." En plus, dans les forêts tempérées, la fourmi va se fixer sur une branche de préférence aux feuilles qui tombent vite (Tassart 2018).

Camponotus agripéée à une tige avant de mourrir :

Une belle vidéo. Ce champignon parasite transforme les insectes en zombies (francetvinfo du 23/11/2018). "Des fourmis possédées par des champignons… Le synopsis d’un mauvais film d’horreur ? Non, un phénomène naturel que les scientifiques étudient encore pour tenter de le comprendre. Les Cordyceps sont des champignons parasites qui s’attaquent aux insectes pour se développer. Parmi leurs victimes : les fourmis. Concrètement, si la spore d’un champignon se dépose sur une fourmi, elle va sécréter des enzymes pour dissoudre et pénétrer son exosquelette. Une fois à l’intérieur du corps de la fourmi, le champignon va se développer jusqu’à représenter la moitié de son poids. Surtout, il va entamer un processus grâce auquel il va prendre possession de son corps. Comment ? On suppose que le champignon rompt la connexion entre le cerveau et les muscles de la fourmi et crée son propre système nerveux en émettant des phéromones, générant des impulsions nerveuses. Le champignon force alors la fourmi à quitter sa colonie, à grimper à un arbre et à s’y laisser mourir. Le champignon va ensuite éclore du corps de la fourmi, avant de relâcher des spores sur d’autres fourmis au sol."

Une belle photo de Rumsaïs Blatrix   

Des fourmis marionnettes (Ça m'Intéresse janvier 2020, p.76)

Un autre exemple : Cordiceps militaris qui parasite une chenille processionnaire :

Phénotype étendu
En fait, il existe plusieurs cas de parasites qui manipulent le comportement de leur hôte. On parle de phénotype étendu ("Extended phenotype"). Science et Vie Junior (Peyrières 2016) cite aussi le ver plat Schistocephalus en Alaska avec ses trois hôtes (canard plongeur, copépodes et épinoche), une guêpe parasite Dinocampus coccinellidae qui parasite la coccinelle à 7 points (voir La Hulotte n°1478, nov 2020) et le toxoplasme. Le toxoplasme qui parasite 40% des humains trentenaires. Dans la plupart des cas, aucun symptôme n'est visible, mais il se loge dans l'amygdale et augmente le taux de dopamine, ce qui semble avoir des conséquences comportementales dans les conduites à risque et peut-être certaines maladies mentales. Les singes malades n'ont plus peur de l'odeur du léopard et la recherchent même (Sugden et al 2016, Barnéoud 2016).

Films
- Une petite séquence cur le Cordiceps dans Superpouvoirs des animaux

- Vidéo. Fourmis zombies parasitées par un champignon Ophiocordyceps.
Terrifiant: les zombies existent, chez les fourmis. Vidéo 5 min.

Ces champignons parasites ont inspiré un auteur anglais de films d'horreur "Le Sanctuaire" où l’épouvante s’inspire également d’un phénomène naturel particulièrement glaçant : le cycle parasite du cordyceps, un champignon dont les spores prennent possession du corps de leurs hôtes (fourmis et autres insectes), avec cette idée réjouissante de faire subir la même chose aux humains (voir films de fiction). Plus récemment Colm McCarthy a réalisé un film, "The last girl" (2016) qui raconte l'histoire d'une fille infectée par un agent pathogène qui la rend zombie.

Autre exemple de manipulation : les guêpes émeraude Ampulex compressa, petites guêpes tropicales solitaires manipulent le système nerveux de leurs proies, des blattes, de façon à ce que ces dernières servent de garde-manger vivant à leur progéniture fraîchement éclose en les transformant en zombies. Pour cela elle injecte son venin neurotoxique dans deux régions de ses ganglions cérébraux. Ils ont étudié les neurotransmetteurs impliqués (Wilcox 2017, Kaiser and Libersat 2015). C'est la matière de certains films d'horreur, ces espèces de guêpes ont inspiré les terrifiants chestbursters (les « éclateurs de poitrine ») du film Alien qui se développent dans un humain comme un bébé dans le ventre de sa mère.

Et encore un autre exemple : une guêpe parasitoïde d'une araignée

Carrie Cizauska observe des fourmis zombies (Les mésaventuriers de la science)

Un joli poisson d'avril (2019) : Alerte mondiale : le champignon-parasite Ophiocordyceps contrôlant les fourmis vient d’infecter les cerveaux humains, et même peut-être celui de Donald Trump ??? (site web)

Et pourtant on retrouve cela dans une série TV : The last of us, série BBC. "Un champignon peut-il décimer l’humanité ? Inspirée du jeu vidéo du même nom, la série The Last of Us accumule les millions de vues depuis la sortie de son premier épisode, le 15 janvier 2023. Mais au-delà des visuels époustouflants et du jeu des acteurs, que peut-on dire de la science derrière le point de départ du scénario : un mystérieux champignon qui pourrait décimer l’humanité ?" (lapresse.ca 5 février 2023)

Voir
- Anonyme (2011). Des fourmis contrôlées par un champignon. Le Monde 28 mai. p. 19.- APA (2014) Zombie ant fungi 'know' brains of their hosts. p. http://phys.org/news/2014-08-zombie-ant-fungi-brains-hosts.html. Pdf
- Barnéoud, L. (2016). Toxoplasma gondii. Le parasite qui pousse à faire des trucs de dingue. Science et Vie 1184, mai 2016: p. 70-74.
- de Bekker, C., L. E. Quevillon, P. B. Smith, K. R. Fleming, D. Ghosh, A. D. Patterson and D. P. Hughes (2014). Species-specific ant brain manipulation by a specialized fungal parasite. Bmc Evolutionary Biology 14(1): 1-12. Doi 10.1186/s12862-014-0166-3 (Libre accès).
- BBC. Un parasite a le pouvoir de transformer les fourmis en vrais Zombies, Regardez !  vidéo sur Youtube 8 juin 2014
- de Bekker, C., R. A. Ohm, R. G. Loreto, A. Sebastian, I. Albert, M. Merrow, A. Brachmann and D. P. Hughes (2015). Gene expression during zombie ant biting behavior reflects the complexity underlying fungal parasitic behavioral manipulation. BMC Genomics 16(1): 1-23. Doi 10.1186/s12864-015-1812-x (libre accès).
- Demeure, E. (2020) Et si les zombies existaient ? echosciences-grenoble.fr, 14 février 2020, https://www.echosciences-grenoble.fr/articles/et-si-les-zombies-existaient (Lien)
- Edwards, L. (2011) New parasitic fungi found that turn ants into zombies. PhysOrg.com, March 4, p. http://phys.org/news/2011-03-parasitic-fungi-ants-zombies.html. Pdf
- Fraval A. (2017) Toute sa tête jusqu’au bout. Epingles n° 1208, novembre 2017
- Fredericksen, M. A., Y. Zhang, M. L. Hazen, R. G. Loreto, C. A. Mangold, D. Z. Chen and D. P. Hughes (2017). Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants. Proceedings of the National Academy of Sciences. 10.1073/pnas.1711673114
- Guillon, N. (2017) Des fourmis zombies contrôlées comme des marionnettes par un champignon. pourlascience.fr, 8 décembre 2017, p. http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-des-fourmis-zombies-controlees-comme-des-marionnettes-par-un-champignon-39005.php
- Hughes, D., S. Andersen, N. Hywel-Jones, W. Himaman, J. Billen and J. Boomsma (2011). Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection. BMC Ecology 11(1): 13.
- Kaiser, M. and F. Libersat (2015). The role of the cerebral ganglia in the venom-induced behavioral manipulation of cockroaches stung by the parasitoid jewel wasp. The Journal of Experimental Biology 218(7): 1022-1027. 10.1242/jeb.116491
- L'affaire de la coccinelle zombie. La Hulotte n° 110 (Deuxième semestre 2020), p. 25-35.
- Macheret, M. (2016). « Le Sanctuaire » : un film d’horreur entre folklore irlandais et écologie. Le Monde 29 mars 2016. Pdf
- Matarrita-Carranza, B., R. D. Moreira-Soto, C. Murillo-Cruz, M. Mora, C. R. Currie and A. A. Pinto-Tomas (2017). Evidence for Widespread Associations between Neotropical Hymenopteran Insects and Actinobacteria. Frontiers in Microbiology 8(2016). 10.3389/fmicb.2017.02016
- Pennisi, E. (2014). Parasitic Puppeteers Begin to Yield Their Secrets. Science 343(6168): 239. 10.1126/science.343.6168.239
- Peyrières, C. (2016). Les animaux zombies. voir Le maléfice du champignon thaï. Science et Vie Junior 320, mai 2016: p. 28-37. Pdf
- Schretr, N. (2018). La guêpe qui réduit une ariagnée en esclavage. Sciences et Avenir 863: p. 23. Pdf
- Sugden, K., T. E. Moffitt, L. Pinto, R. Poulton, B. S. Williams and A. Caspi (2016). Is Toxoplasma Gondii Infection Related to Brain and Behavior Impairments in Humans? Evidence from a Population-Representative Birth Cohort. PLOS ONE 11(2): e0148435. 10.1371/journal.pone.0148435. Libre de droits
- Tassart, S. (2017) Le parasite qui transforme les fourmis en zombies ne se cache pas... dans le cerveau. sciencesetavenir.fr, 9 novembre 2017.
- Tassart S. (2018) Le comportement des fourmis zombies est modifié par le changement climatique. sciencesetavenir.fr, 25 mai 2018.
- Wilcox, C. (2017). La guêpe émeraude et sa blatte-zombie Pour la Science 741, janvier 741: p. 48-53. http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/article-la-guepe-emeraude-et-sa-blatte-zombie-37963.php