parasites banyuls, 23 mai 2008. 1859 "l'origine des espèces" 1831-1836 voyage du...
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parasitesBanyuls,23 Mai 2008
1859"L'origine des espèces"
1831-1836Voyage du "Beagle"
1809-1882
" … [the book] is much more about the origin of adaptationsadaptations than of species "
J. A. Coyne & N. H. Barton, 1988, Nature
" … il y a des abeilles parasites…
… les habitudes parasites…
… quelques espèces de sphégides vivent de même en parasites…
… Tachytes nigra devient parasite… "
Darwin, L'Origine des Espèces (Éd. française, Flammarion 1992)
" Parasitism is the most common animal lifestyle… "K. D. Lafferty, A. P Dobson & A. M. Kuris, 2006. PNAS
1859
2006
VARIATIONDES INFORMATIONS
GÉNÉTIQUES
+SÉLECTION
DES PHÉNOTYPES
CHANGEMENTDE FRÉQUENCE DES
GÈNES DANS LES POPULATIONS
Dans les conflits entre deux espèces, la sélection naturelle retient chez les organismes LIBRES :
soit des adaptations à l'agression
soit des adaptations à la défense
Dans les conflits entre deux espèces, la sélection naturelle retient chez les organismes PARASITES :
à la fois des adaptations à l'agression, assurant
l'accès à la ressource hôte et des adaptations à la défense, assurant
la résistance à l'agression par l'hôte
Sélection de gènes pour
«éviter»
Sélection de gènes pour
«tuer»
Sélection de gènes pour «survivre»
Sélection de gènes pour
«rencontrer»
Les parasites tendentà ouvrir les filtres (en principe)
Les hôtes tendentà fermer les filtres (en principe)
filtre de rencontre
filtre de compatibilité
…l'accès à la ressource hôte
…la résistance à l'agression par l'hôte
1
2
LA SÉLECTION NATURELLE CHEZ LES PARASITES POUR …
Lampsilis ovata© Olivier Bloch, ALP et USGS FS-044-99 USGS FS-044-99
Les hôtes : poissons CentrarchidaeLes parasites : Lampsilis et autres "moules d'eau douce"
L'hôte définitif : Dicentrarchus labrax (bar, loup)Le parasite : Cainocreadium labracis [trématode]Le vecteur : Pomatoschistus microps [téléostéen](hôte mollusque : Gibbula adansoni)
Dicentrarchus labrax
Pomatoschistus microps
Travaux pionniers de Claude Maillart à Montpellier dans les années 1970
L'hôte : Ulmus americana (orme)Le pathogène : Ophiostoma ulmiLe vecteur : Hylurgopinus rufipes (scolyte)Les signaux : 4 terpènes associés
G. McLeod et al., 2005. Proc. Royal Society B
Limosa lapponicawww.univ-ubs.fr/ecologie/ scolopacides.htm
Haematopus ostralegus© Jiri Bohdal
Larus dominicanus© 2000 Peter LaTourrette
16 +/-2,5 8 +/-1,2
Robert Poulin
Aroha Miller
Les hôtes définitifs : Larus et autres oiseaux de rivageLe parasite : Profilicollis novaezelandensis [acanthocéphale]Le vecteur : Macrophthalmus hirtipes [crustacé]
Macrophthalmus hirtipeswww.seafriends.org.nz/enviro/crust/ocipodi.htm
Macrophthalmus hirtipeswww.seafriends.org.nz/enviro/crust/ocipodi.htm
Euhaplorchis californiensiswww.lifesci.ucsb.edu/eemb/labs/kuris/jenny.html
Photo: www.lifesci.ucsb.edu/eemb/labs/kuris/jenny.html
Jenny Shaw
Ken Lafferty
Les hôtes définitifs : Larus, etc.Le parasite : Euhaplorchis californiensis [trématode]Le vecteur : Fundulus parvipennis [téléostéen](hôte mollusque : Cerithidea californiensis)
nombre de poissons : en vert au début de l ’expérienceen bleu à la fin de l ’expérience
en rouge, poissons « manquants »
Jenny Shaw
Ken Lafferty
parasités
sains
0 100
parasités
sains
Schéma: C. Combes, 2003. « L’art d'être parasite », Flammarion, Paris - 2005 The Art of Being a Parasite, Chicago U. P., Chicago
Les métacercaires d’Euhaplorchis californiensis envahissent (jusqu'à 3000 par hôte) la boîte crânienne du poisson marin
Fundulus parvipennis. L’adulte du parasite se développe chez des oiseaux marins qui se contaminent en ingérant les poissons.
Les poissons parasités ont un comportement très différent de celui des poissons sains : ils font des séjours fréquents près de la
surface et ont des mouvements désordonnés.
Notamment, ils exposent fréquemment leur ventre clairvers la surface.
Les expériences en bassins extérieurs démontrent que les poissons parasités sont 30 fois plus nombreux à être capturés par
les oiseaux que les poissons sains.
En résumé:
L'hôte: Cephalotes atratusL'hôte ("paraténique") : oiseaux frugivoresLe pathogène : Myrmeconema neotropicumLes signaux : couleur et démarche ralentie
S. P. Yanoviak et al., 2008. The American Naturalist 171: 536-544
"Reflectance profiles for the gasters of infected ants were similar in shape and intensity to those for mature Hyeronima fruits"
La toile « normale » La toile « manipulée »
Pho
tos:
W. G
. Ebe
rhar
d, 2
001.
Nat
ure
L'hôte: Plesiometa argyra (arachnide Tetragnathidae)Le parasitoïde: Hymenoepimecis argyraphaga (hyménoptère Ichneumonidae)
Hymenoepimecis argyraphaga est une guêpe parasitoïde, Plesiometa argyra est son araignée hôte.
1. La guêpe femelle pond ses œufs dans les araignées.
2. La larve se développe dans le corps de l’araignée.
3. La nuit qui précède l’entrée en métamorphose de la larve de guêpe, l’araignée, au lieu de tisser une toile « normale », tisse - juste avant de
mourir - un cocon protecteur autour de la larve de guêpe…
4. Plusieurs observations suggèrent que le signal manipulateur du comportement de l’araignée est de nature biochimique.
W. G. Eberhard (Nature, 2001)
En résumé:
Maculinea rebeli© David Nash: www.zi.ku.dk/personal/drnash/projects.html
Ichneumon eumerus© Angela Schwarz
Jeremy Thomas
L'hôte : Myrmica schencki Le parasite : Maculinea rebeli
W W W
femelle femellemâle
transmission transmission
L'hôte : Armadillidium vulgareLe parasite : Wolbachia
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" Les toxoplasmes transforment l'aversion innée des rats pour les chats en une attirance suicidaire " J. P. Webster, P. H. L. Lamberton, C. A. Donnelly & E. F. Torrey , 2005. Proc. Royal Society B
Le chat est l'hôte définitif, dans lequel a lieu la reproduction sexuée.
Les hôtes intermédiaires (mammifères et oiseaux) sont infectés par les ookystes sporulés, émis avec les fèces du chat, lorsqu'ils ingèrent des aliments, de l'eau et du sol contaminés.
Les ookystes sporulés, sont transmis aux humains par de la viande crue ou mal cuite, de l'eau ou du sol contaminés. Chez les femmes enceintes, ils peuvent contaminer le fœtus via le placenta.
"A highly significant correlation between chronic toxoplasmosis and two personality factors (Low Superego Strength * and Protension **) was found (p = 0.0032 and 0.0020 respectively"
J. Flegr & J. Hrdy, 1994. Folia Parasitol.
* = disregards rules (vs conscientious)** = jealous, dogmatic (vs tolerant)
Flegr J. et al., 2002. Increased risk of traffic accidents in subjects with latent toxoplasmosis : a retrospective case-control study. BMC Infectious Diseases 2.
Flegr J. et al., 2003. Decreased level of psychobiological factor novelty seeking and lower intelligence in men latently infected with the protozoan parasite Toxoplasma gondii. Dopamine, a missing link between schizophrenia and toxoplasmosis? Biological Psychology 63 :253-268.
"faux" héron
Les hôtes définitifs : oiseaux piscivoresLe parasite : Schistocephalus solidus [cestode]Le vecteur : Gasterosteus aculeatus (épinoche)
Photos : I. Barber, P. Walker & P. A. Svensson, 2004. BehaviourH = heron modelSC = settling chamberP = plastic plant
Robert Poulin
Les hôtes définitifs : Haematopus ostralegus, etc.Le parasite : Curtuteria australis [trématode]Le vecteur : Austrovenus stutchburyi [bivalve]
Schéma: C. Combes, 2003. Parasitism. The Ecology and Evolution of Intimate Interactions, Chicago U. P., Chicago
Les hôtes définitifs : divers oiseaux de rivageLe parasite : Cryptocotyle lingua [trématode]Le vecteur : divers poissons(hôte mollusque : Littorina littorea)
laboratoire terrain
C. L. Wood et al. 2007. PNAS
2006
10
20
0
1 2 3 4 5 6
10
20
0
1 2 3 4 5 6
"ennemis" prédateurs
"ennemis" parasites
…l'accès à la ressource hôte
…la résistance à l'agression par l'hôte
1
2
LA SÉLECTION NATURELLE CHEZ LES PARASITES POUR…
Schistosoma (trématode)
The Journal of Biological Chemistry, 2002
Aussitôt après avoir traversé la peau, les schistosomules sécrètent une molécule qui « ordonne » aux lymphocytes T de déclencher leur mort génétique programmée, c'est à dire
de se suicider au lieu de combattre.Des processus de déméthylation des gènes déclenchant
l'apoptose pourraient expliquer cette adaptation.
James E. R. & Green D. R., 2004. Manipulation of apoptosis in the host-parasite interaction. Trends in Parasitology 20: 280-286
En résumé:
L'hôte : Segestidea novaeguineae [Orthoptère]Le parasite : Stichotrema dallatorreanum [Strepsiptère]
J. Kathirithamby, L. D. Ross & J. P. Jotnston 2003, PNAS
Stichotrema est un insecte strepsiptère,ses hôtes sont des insectes.
La larve du strepsiptère traverse la cuticule de l’insecte et arrive au contact de l’épiderme.
Celui-ci reçoit alors du parasite des signaux moléculaires qui provoquent une multiplication des cellules.
Le résultat est un sac qui enveloppe entièrement le parasite et interdit l’accès des hémocytes de l’hôte.
Kathirithamby et al., 2003. "Masquerading as self. Endoparasitic Strepsiptera (Insecta) enclose themselves in host-derived epidermal bag". Proc. Nat. Acad. USA.
En résumé :
a b
ab
prédateur
proie
hôteparasite
LE PASSAGE DE LA VIE LIBRE AU PARASITISME
Si les connaissances de l'époque l'avaient permis, Darwin se serait penché sur les pressions sélectives impliquées dans…
LE PASSAGE DE LA VIE LIBRE AU PARASITISME
-390 ma
-350 ma
-425 ma
Tous les organismes "terrestres" ont des ancêtres "aquatiques"…
Tous les organismes "parasites" ont des ancêtres "libres"…
LE PASSAGE DE LA VIE LIBRE AU PARASITISME
Les passages de la vie libre au parasitisme se sont-ils faits:
par adaptation graduelle ?
"Une vision à 5% vaut mieux que pas de vision du tout…"
par macromutation (s) ?
par exaptation (s) ?
" The capacity of an individual consumer to opportunistically switch towards an abundant food source, for instance, a prey that suddenly becomes available in its environment, may offer such strong selective advantages that ecological innovations may appear and spread rapidly "
Ana G. Popa-Lisseanu et al., 2007, Plos Biology
" Je ne vois aucune difficulté à ce que la sélection naturelle puisse rendre permanente une habitude accidentelle si elle est avantageuse pour l'espèce… "
Darwin, 1859. L'origine des espèces. Éd. française, Flammarion 1992, p. 272
LE PASSAGE DE LA VIE LIBRE AU PARASITISME
" La lecture et l'écriture sont apparues […] en tant que résultat fortuit d'une capacité mentale élargie, initialement survenue pour remplir d'autres fonctions "
(S. J. Gould, 1997)
" L'apprentissage de la lecture reconvertit ou recycle un réseau de neurones dont la fonction initiale est
suffisamment proche. Le cerveau n'a ni la possibilité matérielle ni le besoin de créer de novo une aire
cérébrale aux propriétés originales. " (S. Dehaene, 2003)
LE PASSAGE DE LA VIE LIBRE AU PARASITISME
LES COURSES AUX ARMEMENTS
Darwin aurait découvert des arguments pour la sélection naturelle dans…
LES COURSES AUX ARMEMENTS
agression immunitaire
agression immunitaire
évasion immunitaire
évasion immunitaire
" Whenever man comes up with a better mousetrap, nature immediately comes up with a better mouse "
James Carswell
(rousserolle)
Schémas: C. Combes, 2003. Parasitism. The Ecology and Evolution of Intimate
Interactions, Chicago U. P., Chicago
CHANGEMENTDE FRÉQUENCE DES
GÈNES
VARIATIONDES INFORMATIONS
GÉNÉTIQUES
+SÉLECTION
DES PHÉNOTYPES
VARIATIONDES INFORMATIONS
GÉNÉTIQUES
+SÉLECTION
DES PHÉNOTYPES
CHANGEMENTDE FRÉQUENCE DES
GÈNES
HCHANGEMENT
DE FRÉQUENCE DES GÈNES
VARIATIONDES INFORMATIONS
GÉNÉTIQUES
+SÉLECTION
DES PHÉNOTYPES
VARIATIONDES INFORMATIONS
GÉNÉTIQUES
+SÉLECTION
DES PHÉNOTYPES
CHANGEMENTDE FRÉQUENCE DES
GÈNES
P
RÉDUCTIONS DE COMPLEXITÉ
150 ans avant Stephen Jay Gould, Darwin aurait compris l'immense intérêt des…
LES DIMINUTIONS DE COMPLEXITÉ
c o m p l e x i t é
de la REPRODUCTION ASEXUÉE et de la
REPRODUCTION SEXUÉE
Darwin aurait vu que les parasites sont un modèle exceptionnel pour comparer les bénéfices…
À propos des mycoses infectieuses, K. Nielsen et J. Heitman notent que les champignons pathogènes de l'homme se reproduisent par voie asexuée mais possèdent toute la "machinerie" nécessaire à la reproduction sexuée. Ils concluent que la reproduction asexuée est avantageuse dans des conditions d'environnement prédictibles tandis que les champignons… "undergo genetic exchange via sexual reproduction in response to stressful conditions such as new environments, different host organisms, or changes in the human host such as antimicrobial therapy"
K. Nielsen et J. Heitman, 2007, Advances in Genetics.
L'UNITÉ DE LA VIE
Darwin aurait enfin compris que les phénotypes étendus des parasites constituent l'une des plus solides preuves de…
L'UNITÉ DE LA VIE
"LUCA"(Last Universal Common Ancestor)Étienne Geoffroy Saint-HilaireJean-Baptiste Lamarck
http://cbetm.univ-perp.fr/pages/francais/perso/combes.htm