Une étude a détecté une mortalité sans précédent dans la forêt tropicale atlantique chez de minuscules grenouilles qui vivent sur terre, avec des signes d’infection par le champignon chytride. L’épisode a coïncidé avec une période de sécheresse atypique, qui a pu obliger les animaux à chercher de l’eau dans les cours d’eau où le pathogène est abondant. Crédit : Renato Martins/UNICAMP
Un champignon d’origine hydrique qui a conduit à l’extinction de plusieurs espèces d’amphibiens qui passent tout ou partie de leur cycle de vie dans l’eau menace également les amphibiens terrestres. Au Brésil, des chercheurs soutenus par la FAPESP ont détecté une mortalité sans précédent parmi un genre de minuscules grenouilles appelées crapauds citrouilles qui vivent dans la forêt tropicale atlantique loin de tout environnement aquatique. Les animaux étaient gravement infectés par le champignon chytride (Batrachochytrium dendrobatidis), qui provoque la chytridiomycose.
L’étude, publiée dans la revue Conservation biologique, montre que le champignon est également une menace pour les amphibiens se reproduisant sur terre avec des fonctions écologiques importantes, qui incluent le contrôle des insectes qui transmettent des maladies telles que la dengue, la fièvre jaune et le zika.
« Le champignon attaque la peau de l’amphibien, où il échange des gaz avec l’environnement extérieur. L’infection provoque un déséquilibre physiologique et l’animal finit par mourir d’une crise cardiaque », a déclaré Diego Moura-Campos, premier auteur de l’article. L’étude a été menée au cours de sa maîtrise à l’Institut de biologie de l’Université de Campinas (IB-UNICAMP) dans l’État de São Paulo, avec une bourse de la Coordination pour l’amélioration du personnel de l’enseignement supérieur (CAPES) du ministère brésilien de l’Éducation.
L’épisode a coïncidé avec une période de sécheresse atypique, qui a pu obliger les animaux à chercher de l’eau dans les cours d’eau où le pathogène est abondant. Crédit : Diego Moura-Campos/UNICAMP
L’enquête a été menée sous l’égide du projet «Chytride au Brésil : origine et conséquences», lié au programme de recherche de la FAPESP sur la caractérisation, la conservation, la restauration et l’utilisation durable de la biodiversité (BIOTA-FAPESP) et coordonné par Luís Felipe Toledo, un professeur à IB-UNICAMP et co-auteur de l’article.
« Nous avons étudié le champignon sous plusieurs angles, mais nous avons rarement eu l’occasion malheureuse de voir des animaux mourir d’une infection fongique dans la nature. Il s’agit de la première étude à montrer le phénomène au Brésil. Si un amphibien meurt et est infecté, cela ne signifie pas que le champignon a causé sa mort. Il pourrait coexister avec l’agent pathogène sans développer la maladie. Dans ce cas, nous étions sûrs que c’était la cause du décès parce que les animaux présentaient les bons symptômes, tels qu’une perte de poids, une desquamation importante de la peau et des taux d’infection très élevés », a déclaré Toledo, qui est également chercheur principal d’un autre projet axé sur sur la compréhension de la propagation du champignon dans la nature.
Les chercheurs pensent que les espèces en développement direct (qui se reproduisent sur terre et n’ont pas de têtard, avec des œufs terrestres éclos sous forme d’adultes miniatures pleinement formés) sont encore moins adaptées au champignon. Les espèces aquatiques sont en contact avec l’agent pathogène depuis plus longtemps et peuvent avoir développé une certaine résistance à l’infection.
Moura-Campos a observé la morbidité et la mortalité chez les grenouilles infectées lors d’une enquête sur le terrain menée dans la réserve biologique de Serra do Japi à Jundiaí, São Paulo, entre mai 2018 et mai 2019. Curieusement, les individus morts et mourants de l’espèce Brachycephalus rotenbergae ont été retrouvés après une période de sécheresse atypique.
« Ces animaux sont très petits et difficiles à trouver. Après leur mort, ils se décomposent rapidement. Trouver neuf d’entre eux morts ou gravement malades en peu de temps, comme nous l’avons fait, suggère que d’autres sont probablement morts aussi », a déclaré Guilherme Becker, professeur à l’Université d’Alabama aux États-Unis et dernier auteur de l’article.
Selon Becker, qui est également professeur invité à l’UNICAMP dans le cadre de son programme d’études supérieures en écologie, l’étude montre que l’accélération du changement climatique mondial au cours des prochaines décennies augmentera la fréquence de ce type de maladie, avec des agents responsables qui peuvent devenir plus virulents à mesure que des hybrides émergent, comme déjà montré dans un étude antérieure du groupe.
“Le manque d’humidité du sol dans la forêt où ils vivent peut avoir conduit ces animaux à chercher de l’hydratation dans les cours d’eau et à devenir plus contaminés que la normale par le champignon”, a-t-il déclaré.
Une autre hypothèse soulevée par les chercheurs est que les périodes de sécheresse pourraient compromettre le système immunitaire des grenouilles afin qu’elles deviennent plus vulnérables au champignon.
Pathogène cosmopolite
Le champignon est originaire d’Asie et s’est probablement répandu dans le monde entier à la suite du commerce de la viande de grenouille. Les espèces consommées par l’homme à cet effet, comme la grenouille taureau américain (Rana catesbeiana), sont résistantes au champignon et peuvent être porteuses sans être infectées.
D’après un papier publié en 2018 dans la revue Science avec Toledo comme co-auteur, le champignon est originaire de la péninsule coréenne et s’est propagé à d’autres parties du monde au début du XXe siècle.
Une autre étude à laquelle Toledo a contribué a également révélé que le champignon a provoqué un déclin des populations d’au moins 501 espèces d’amphibiens dans le monde. Rien qu’au Brésil, au moins 50 espèces ou populations ont été affectées, 12 ont disparu et 38 ont subi un déclin.
« Les amphibiens sont très importants pour le fonctionnement de nombreux écosystèmes. Leur biomasse dans les forêts est énorme. Ils servent de nourriture à un large éventail d’autres animaux, mangent des arthropodes dans la nature et contrôlent les communautés d’invertébrés », a déclaré Becker. « Dans le cas des espèces aquatiques, la plupart sont herbivores au stade têtard et consomment du phytoplancton, qui pourrait submerger les milieux aquatiques s’il n’y avait pas les têtards. Ces animaux traversent les écosystèmes aquatiques et terrestres, donc lorsque des épidémies de chytridiomycose se produisent, l’impact est important. »
Pour illustrer, Becker a rappelé un étude récente dans lequel des scientifiques affiliés à des institutions aux États-Unis et au Panama montrent que la population d’amphibiens s’effondre en raison de l’infection par B. dendrobatidis était liée à une augmentation des épidémies de paludisme dans les années 1990 et 2000 au Panama et au Costa Rica.
Selon Becker, Toledo et leurs collaborateurs, davantage d’observations sont nécessaires sur une période de plusieurs années pour parvenir à une estimation plus précise de l’impact global de la chytridiomycose sur les populations d’amphibiens.
Référence : « Fungal disease cluster in tropicalterrestre grenouilles prédites par de faibles précipitations » par Diego Moura-Campos, Sasha E. Greenspan. Graziella V. DiRenzo. Wesley J. Neely. Luís Felipe Toledo et C. Guilherme Becker, 28 juillet 2021, Conservation biologique.
DOI : 10.1016/j.biocon.2021.109246
