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Inspirantes biodiversité

Si vous pensiez que l’huître menait une vie dépourvue d’intérêt, détrompez-vous ! Cet animal marin s’avère en réalité capable de véritables prouesses. Fixée sur un rocher, l’huître est capable de vivre aussi bien sous l’eau qu’à l’air libre, en fonction des heures de la journée et des marées. La difficulté de l’exercice est d’autant plus grande que le passage d’un milieu de vie à l’autre s’accompagne d’importants changements de température, de salinité, de pression, de pH, … en réalité, l'huître est un véritable modèle d’adaptation !

FRB C Corporeau Ifremer© Charlotte Corporeau / Ifremer 

Malgré leurs capacités remarquables, les ostréiculteurs français font face, depuis le début du 20e siècle, à d’importantes vagues de mortalité chez les huîtres. Le responsable ? Un virus (ostreid herpes virus 1 OsHV-1) particulièrement virulent évoluant dans l’eau de mer. Pour pallier à ce problème, il a été décidé d’importer dans les années 1970 des huîtres creuses du Pacifique (Crassostrea gigas) : une espèce particulièrement robuste vivant dans l’estran, la zone du littoral agitée par les marées.
Si cette nouvelle espèce s’est révélée plus résistante au virus sous l’eau, la mortalité dans les élevages ostréicoles est restée élevée… alors que faire ?

Un poste est ouvert à l’IFREMER, dans les années 2000, pour mener des recherches et tenter de mieux comprendre à la fois le fonctionnement du virus et les stratégies de défenses mises en place par l’huître. C’est ainsi que la scientifique Charlotte Corporeau, après une thèse en embryologie humaine et 8 années de recherche en biologie médicale, a commencé à s’intéresser à Crassostrea gigas. Rapidement, elle découvre que l’animal survit dans ce milieu difficile notamment en activant et désactivant un mécanisme alternatif de croissance cellulaire qui permet au mollusque de poursuivre son développement aussi bien à marée haute qu’à marée basse. La découverte est double puisque ce même mécanisme est détourné par le virus meurtrier pour son propre développement !

L’« effet Warburg », c’est ainsi qu’il se nomme, se met en place dans les cellules en situation de stress et leur permet de continuer à se multiplier lorsque les conditions du milieu ne sont plus favorables. Elles n’utilisent alors plus uniquement la respiration pour se diviser, mais également la fermentation, qui nécessite beaucoup plus de glucose, mais moins d’oxygène. Cet effet est par ailleurs bien connu en médecine humaine, puisqu’il s’avère être l’une des huit caractéristiques des cellules cancéreuses. À la différence de l’huître, l’Homme est incapable de désactiver le processus, ce qui entraine la prolifération des cellules « défectueuses ».

Ainsi, l’huître creuse du Pacifique, importée pour la consommation, est aujourd’hui devenue une piste de recherche dans le traitement du cancer ! Comprendre comment l’animal active et désactive l’effet Warburg et quels rôles jouent les facteurs physiques comme la température sont les deux questions auxquelles va désormais tenter de répondre Charlotte Corporeau, grâce au soutien de l’Ifremer et la Fondation ARC pour la Recherche sur le Cancer.


Contacts :

Charlotte Corporeau (Laboratoire de l'Environnement Marin LEMAR - UMR 6539 Ifremer-CNRS-UBO-IRD) - 

La médecine est-elle le propre de l’Homme ? Si l’image d’un chimpanzé en blouse blanche semblerait tout droit sortie de la Planète des singes, il n’en reste pas moins que les grands singes ont sans doute de quoi nous instruire en matière de médication.

chimpanzes pixabay

Sabrina Krief, primatologue au Museum national d'Histoire naturelle et vétérinaire française de renommée internationale, étudie depuis près de 20 ans les comportements alimentaires des grands singes.

Au cœur des forêts congolaises et ougandaises, les chimpanzés malades se livrent à un véritable travail de pharmacien ; ils sélectionnent avec minutie des plantes qu’ils utilisent, selon le contexte, pour nettoyer leurs plaies, réguler leur digestion ou encore soulager leurs maux. Un individu infesté par des parasites s’éloigne de façon inhabituelle de son groupe pour mastiquer de l’écorce d’Albizia, un arbre qui ne fait pourtant pas partie de son régime alimentaire habituel. Peu de temps après, il est guéri et ses selles ne présentent plus de trace du parasite.

Les chimpanzés ne se contenteraient pas de se soigner ; ils pourraient également prévenir les maladies. Il leur arrive ainsi de mastiquer les feuilles très amères de Trichilia rubescens, celles-ci n’ayant pourtant aucune valeur nutritive. Ces feuilles contiennent des molécules qui peuvent les protéger du paludisme. Comme les plantes médicinales peuvent s’avérer toxiques lorsqu’elles sont consommées en grande quantité, il faut donc que les chimpanzés dosent la quantité ingérée en fonction de leurs besoins, de leur condition physique et des propriétés de la plante. Dans plus d’un tiers des cas, les plantes qu’ils sélectionnent sont similaires à celles utilisées par les Hommes en médecine traditionnelle dans des contextes semblables.

Ces quelques exemples témoignent de la capacité des chimpanzés à choisir des plantes ou parties de plantes qui contribuent au maintien ou à l’amélioration de leur santé, et à éviter celles qui pourraient dégraempirer leur état. Ces conclusions ont pu être formulées grâce à la mobilisation de plusieurs expertises. Les analyses vétérinaires des fèces couplées à des observations comportementales fournissent ainsi des indications précieuses sur l’état de santé des animaux. En mettant ces données en relation avec celles issues de la récolte et l’analyse botanique, biologique et chimique des plantes sélectionnées par les primates, l’équipe de recherche de Sabrina Krief a mis en évidence la capacité d’automédication chez les grands singes.

La consommation de plantes médicinales se vérifie même dans le cas de chimpanzés orphelins élevés par l’Homme et relâchés en milieu naturel, ce qui amène à s’interroger sur l’origine de cette capacité. L’apprentissage se fait-il par transmission de savoir entre générations ou individus d’un même groupe ? Résulte-t-il d’un phénomène de mimétisme ou d’un apprentissage individuel par essai-erreur ? Quelle est la part innée de cette capacité ? Pour tenter de répondre à ces questions, Sabrina Krief et son équipe ont mené des études comparatives chez plusieurs espèces de grands singes africains, en milieu naturel comme en captivité. Celles-ci confirment l'existence d'essai-erreur individuel mais également l'importance de la transmission sociale dans le choix des substances à activités biologiques chez les chimpanzés.

Cette faculté des chimpanzés à adapter leur alimentation en fonction de leur état de santé est une belle découverte en matière de comportement animal ; elle s’avère également être une source d’espoir en termes de santé humaine. A ce jour, les Hommes n’ont en effet exploré qu’environ 10% des plantes à la fois pour leurs propriétés chimiques et biologiques. L’observation des choix médicinaux des chimpanzés permet de découvrir plus rapidement des plantes aux principes actifs intéressants, qui pourraient servir à la création de nouveaux remèdes. Encore faut-il que ces mêmes hommes ne détruisent pas les forêts tropicales, trésors de biodiversité et habitat des chimpanzés, aujourd'hui menacés de disparition dans un futur proche !

Contacts :

Sabrina Krief (Muséum national d'Histoire naturelle, UMR Eco-anthropologie et ethnobiologie)

Directrice du Sebitoli Chimpanzee Project : http://www.sabrina-jm-krief.com/

Depuis quelques dizaines d'années, l’utilisation du squelette des coraux pour étudier les variations du climat et l’évolution des propriétés physico-chimiques des milieux marins à travers le temps est en plein essor. Ceci s’explique notamment par la modernisation des techniques d'analyses. Voyager dans le temps grâce aux coraux, c’est désormais possible. C’est le défi que relèvent des paléoclimatologues à l’image de Claire E. Lazareth et de Florence Le Cornec (IRD).


Les coraux peuvent fournir des informations sur les variations de certains paramètres au cours du temps, tels que la température des eaux de surface, la salinité ou encore la présence de pollutions d’origine humaine. Comment de simples échantillons de coraux permettent-ils de recueillir autant d’informations ?

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Porites (© IRD-C.E. Lazareth)


Les coraux massifs du genre Porites sp. sont les plus fréquemment utilisés en paléoclimatologie. Ces organismes, vivant à faible profondeur, sont particulièrement sensibles aux variations physico-chimiques de leur milieu. Leur squelette calcaire, qui peut atteindre plusieurs mètres de diamètre, incorpore tout au long de leur croissance des éléments chimiques contenus dans l’eau de mer environnante. La radiographie de ce squelette permet d’établir la chronologie de leur croissance. Celle-ci se matérialise, à la manière des cernes d‘un arbre, sous la forme d’une alternance saisonnière de bandes sombres et de bandes claires de périodicité annuelle. Ainsi, l’analyse des éléments chimiques suivant l’axe de croissance du corail apporte des informations sur les variations des paramètres environnementaux et des pollutions anthropiques au cours du temps.

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Radiographie d'un squelette calcaire de Porites (© IRD-C.E. Lazareth)


L’originalité de l’utilisation des coraux par rapport à d’autres archives (carottes sédimentaires ou de glace, stalagmites…) réside dans leur précision temporelle ; en effet, ils permettent d’obtenir des données à une résolution plus fine, à l'échelle mensuelle. Par ailleurs, les Porites forment des colonies très denses à durée de vie longue. Celles-ci permettent de reconstituer des séries temporelles des variations environnementales qui dépassent parfois les 100ans. Grâce à certains fossiles datant du Trias, il est même possible de retracer les conditions climatiques et chimiques des océans pour des périodes géologiques très anciennes. Cela permet de valider ou de réfuter les résultats des modèles servant à estimer les variations futures du climat.


Une raison de plus pour protéger ces témoins du passé !

 

Contacts :

Claire E. Lazareth : 

Florence Le Cornec : 

La vigne marronne n’est pas qualifiée de « peste végétale » pour rien. Originaire d’Asie du Sud-Est et introduite accidentellement à la Réunion au 19ème siècle, son développement aux dépens des espèces locales est en effet comparable à celui d’une infection qui se répandrait dans un organisme. En absence de prédateur, sa progression ne connaît aucune limite. Jusqu’à présent, les méthodes de lutte mises en place, principalement mécaniques ou chimiques, étaient souvent coûteuses et inefficaces…

Finalement, c'est une petite abeille tout droit venue de Sumatra qui s’est avérée être le bon remède. Cibdela janthina, dite « la Mouche bleue », a suivi depuis 1997 toute une batterie de tests menés par le Cirad, avant d’être déclarée apte à soigner la biodiversité réunionnaise. Ce petit hyménoptère a la particularité de s’attaquer exclusivement au genre Rubus, dont fait partie la vigne marronne. Suite à son introduction sur l’île en 2007, les résultats ne se sont pas faits attendre ; 700 hectares autrefois colonisés ont aujourd’hui été rendus à la nature ! La vigne marronne ne prospère désormais plus qu’au-delà de 1200m d’altitude, dans les zones difficilement accessibles pour la mouche bleue.

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Larves de Cibdela janthina / Cibdela janthina adulte - © Antoine Franck – CIRAD
 

La lutte biologique contre une population envahissante s’apparente au test d’un nouveau traitement. Elle doit être étudiée, adaptée, spécifique. Parfois c’est une réussite, comme ce fut le cas pour la vigne marronne avec la mouche bleue. Dans d’autres cas, le traitement agit de la manière voulue mais entraîne des effets secondaires désastreux.


Être en mesure de soigner la biodiversité sans jouer au savant fou est une des ambitions du projet Coreids, développé au Cesab et porté par le chercheur en écologie François Massol et Patrice David. Il analyse à la loupe le fonctionnement des écosystèmes ; quelles sont les différentes espèces qui contribuent à leur équilibre ? Comment interagissent-elles ? Quels pourraient être les effets d’un perturbateur comme ce fut le cas avec la vigne marronne ? Tous ces éléments permettront, à terme, de mieux comprendre et anticiper les menaces qui pèsent sur la biodiversité… pour mieux prévenir et moins guérir.

 

Contacts :

François Massol, EEP CNRS, Lille :

http://www.cesab.org/index.php/fr/projets-en-cours/projets-2012/88-coreids

Si vous vous allongez sur un matelas de mousse, les pieds qui pendent depuis une falaise haute de 200 mètres, sous un ciel sub-antarctique gris et venteux, vous entendrez le piétinement de l'albatros hurleur (Diomedea exulans) alors qu'il se prépare à décoller pour son long voyage. Le vent s'engouffre dans ses ailes d'une envergure de 3 mètres de long et élève l'oiseau gigantesque dans les airs, le propulsant pour un nouveau voyage dans les vastes étendues de l'Océan Austral.

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Son incroyable voyage dure plusieurs mois pendant lesquels il fait le tour du globe. Pour nous, l'Océan Austral est un endroit difficile d'accès, dangereux même, mais pour les albatros, les conditions de vent extrêmes sont une aubaine. Leurs corps profilés et leurs longues ailes étroites leur donnent la possibilité d'utiliser le vent comme nul autre oiseau, extrayant l'énergie des vagues pour se maintenir aéroportés. Ce mode de locomotion est si efficace que les oiseaux peuvent voyager pendant des milliers de kilomètres sans battre une seule fois des ailes !

Que se passe-t-il pendant ce long voyage? Comment l’oiseau navigue-t-il autour du globe? Où trouve-t-il sa nourriture?

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Grâce à un petit enregistreur de données parfois relié aux satellites et qui est porté par l'oiseau, ces questions trouvent progressivement leurs réponses. L'appareil fournit des emplacements très précis plusieurs fois par jour. A l'aide de ces données combinées avec celles issues d'autres albatros, de phoques et de manchots, les chercheurs du groupe d'analyse et de synthèse « RAATD » pourront identifier quelles zones de l'immense Océan Austral sont particulièrement importantes pour tous ces animaux et, ainsi, mieux guider la conception de nouvelles stratégies de gestion pour protéger l'oiseau, ses descendants, et son écosystème pour de nombreuses générations à venir.

 

 

Contacts :

Yan Ropert Coudert, Directeur de Recherche au Centre d'Etudes Biologiques de Chizé, CNRS UMR 7372. Station d'Ecologie de Chizé-La Rochelle :

http://cesab.org/index.php/fr/projets-en-cours/projets-2015/187-raatd