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Avec la publication de son ouvrage, « Moi, parasite« , Pierre Kerner offre enfin une tribune à des organismes trop souvent méprisés au seul motif qu’ils vivent aux dépens d’autres espèces. Partez à la rencontre d’une multitude de parasites en tout genre, et notamment d’insectes. Ces histoires ne laisseront personne indifférent et raviront les curieux en quête de sensations fortes : entre les vers qui poussent des insectes à se noyer et s’extirpent par leur anus, les tiques qui rendent végétariens ou encore les bébés moules qui vampirisent les poissons, notre monde repousse toujours plus loin les limites de l’extraordinaire et du répugnant !

 

Interview de Pierre Kerner
Auteur de l’ouvrage : « Moi, parasite » (Mars 2018)
Maître de Conférence – Paris Diderot
  • Bonjour Pierre, peux-tu te présenter rapidement, pas ton toi parasite, mais ton toi humain ?

Pierre Kerner durant une conférence (Source : Lyon Science)

Mon moi humain est Enseignant Chercheur en Génétique Evolutive du Développement à l’Université de Paris Diderot où j’enseigne l’Evolution, la Zoologie, le Développement et bien entendu, un peu de Parasitologie. Mes recherches concernent l’évolution des animaux, et plus particulièrement celle des cellules souches que j’étudie chez un ver marin : Platynereis dumerilii. Depuis 2009, je suis blogueur sur Strange Stuff and Funky Things où je parle de sujet surprenants, essentiellement en Biologie. Je suis membre actif de la communauté de vulgarisateurs du Café des Sciences au sein de laquelle j’ai lancé des projets comme Strip Science (une plateforme tournée vers la rencontre entre illustration et science) et Vidéosciences (rebelote mais entre la vidéo et la science). Je sévis aussi régulièrement sur Podcast Science, un balado francophone scientifique amateur, et j’ai lancé ma chaine Youtube il y a maintenant 2 ans. Tel un parasite, je me suis insinué dans toutes les anfractuosités de la vulgarisation scientifique !

  • Tu viens de publier un ouvrage, « Moi, parasite« , où tu présentes la vie secrète de multiples parasites, comment l’idée d’aborder un tel sujet a-t-elle parasité ton esprit ? 

Sur mon blog, j’ai abordé très rapidement le sujet du parasitisme (Catégorie Freaky Friday Parasite), tant le sujet est prolifique en exemples sordides, surprenants et fascinants. Je me suis essentiellement inspiré des billets de blogs de Carl Zimmer, Ed Yong et Christie Wilcox, mais aussi de mes propres découvertes lors de mes pérégrinations sur le web. Quand j’ai été titularisé en tant que Maître de Conférences, j’ai eu l’opportunité de reprendre des cours en Master sur la parasitologie : je me suis rué dessus et j’ai commencé à faire plein de recherches pour préparer un enseignement de qualité, tout en insérant les trouvailles que j’avais déjà bloguées. J’aime bien ces contributions à double sens entre mes enseignements et mes productions de vulgarisation. Que ce soit en cours ou en billets de blog, j’ai vite constaté que le sujet fascine et que le parasitisme permet d’aborder des aspects fondamentaux de la biologie tout en retournant plein d’idées reçues qu’on peut avoir sur la nature. Quand on m’a demandé quel livre je voudrais écrire, j’ai automatiquement pensé au sujet du parasitisme.

  • Tu abordes la biologie, l’écologie et l’évolution des relations hôtes-parasites sous un angle original, celui de la première personne, pourquoi se mettre à la place du parasite, un fantasme ?

« Moi, parasite« , de Pierre Kerner

Non, un stratagème d’écriture. Quand j’ai commencé le projet du livre sur le parasitisme, en discutant avec les deux illustrateurs Adrien Demilly et Alain Prunier et avec Laurent Brasier, le Responsable Editorial de la collection Science à Plumes de Belin, on a vite écarté la possibilité de faire un simple copier-coller de mes articles de blog. D’une part, j’avais envie d’aborder les aspects que je développais dans mes cours de Parasitologie et qui sont assez complexes, et d’autre part, je voulais que les histoires aient un liant entre elles. En brainstormant, on est arrivé avec l’idée d’incarner les parasites. J’ai rigolé en pensant qu’on pourrait titrer le livre « Moi, parasite » en référence au « Moi, Président » de François Hollande… Comme quoi, ça a du bon de rigoler. Au fur et mesure du processus d’écriture, je me suis rendu compte qu’incarner les parasites facilitait le côté emphatique, et, même si c’était une contrainte de taille, permettait aussi d’aborder des sujets sur le parasitisme depuis un angle neuf, même pour les parasitologues chevronnés ou les amateurs de ce genre d’histoires.

  • Le parasitisme est un sujet qui te passionne depuis toujours, ou l’as-tu découvert par la suite ? Qu’est-ce qui te fascine chez les parasites ?

J’ai vraiment nourri un intérêt pour le parasitisme avec mon blog. Au début, je cherchais à écrire des billets de blog sur des sujets surprenants, et le parasitisme revenant souvent parmi les exemples exploitables. Le fait est que les parasites exercent une fascination morbide pour nous : on est à la fois dégoûté mais aussi subjugué par leur mode de fonctionnement, leur cycle de vie complexe, leurs stratégies pour survivre, pour puiser des ressources. C’est comme un attrait pour les films d’horreur : on est des amateurs de sensations fortes et les parasites ne laissent pas de marbre. Par contre, ce qui est particulièrement agréable avec le parasitisme, c’est la propension que ce sujet a de pouvoir dissiper les idées reçues et repousser les limites du concevable. Les parasites sont d’excellents exemples de bricolages évolutifs incroyables.

  • Parmi les nombreux types et exemples de parasitismes que tu listes dans l’ouvrage, quel est celui dans lequel tu aimerais te réincarner dans ta prochaine vie ? 

Aussi surprenant que cela puisse paraître, j’aime écrire sur les parasites, mais je ne suis pas particulièrement attiré par eux, ni par leur mode de vie. Comme tout un chacun, je frémis à l’idée de pouvoir être l’hôte de parasites. Une des raisons qui me pousse à écrire sur les parasites, c’est de (suite…)

Dans l’univers des parasitoïdes (lire cet article), l’ovipositeur, également appelé oviscapte (appendice abdominal avec lequel les oeufs sont déposés), a un rôle crucial puisqu’il permet de situer précisément la ponte dans l’espace et dans le temps, ce qui est essentiel quand celle-ci doit s’accorder avec le cycle biologique de l’hôte. Avant d’aborder certaines particularités étonnantes, il faut d’abord en détailler quelque peu la structure. Chez la plupart des insectes holométaboles, l’ovipositeur est une simple excroissance tubulaire autour de l’orifice génital, mais, chez les hyménoptères, il a conservé une structure primitive bien plus complexe, qualifiée de « lépismoïde » : il s’agit en fait de deux paires de valves creuses qui forment l’ovipositeur à proprement parlé, et sont protégées par une troisième paire, le fourreau.

Illustration 1 : Coupe transversale d’un ovipositeur « standard » d’hyménoptère, montrant les deux paires de valves et leur articulation coulissante. En médaillon, photo MEB montrant les cténidies qui tapissent la face interne de l’oviducte et empêchent le reflux de l’oeuf lors de la ponte (Source : simplifié d’après Quicke, 2015*)

La première paire est coaptée en une pièce supérieure unique qui s’emboite dans une deuxième paire formée de deux valves inférieures, le tout formant un tube autour de l’oviducte depuis l’orifice génital (illustration 1 ci-contre). Ces deux paires sont liées par un système mécanique formant une glissière longitudinale : la face inférieure des valves supérieures forme un ergot qui s’insère dans un rail porté par les valves inférieures. Ainsi, les deux paires peuvent coulisser l’une par rapport à l’autre, ce qui joue un rôle capital lors de l’oviposition. En effet, l’ovipositeur lui-même ne contient pas de muscle : le passage de l’oeuf y est assuré à la fois par le frottement relatif des valves creuses et par la contraction des muscles abdominaux. La face interne des valves est par ailleurs dotée de structures en peignes empêchant le reflux de l’oeuf durant la ponte.

Curieusement, certains ovipositeurs ont des formes particulièrement sinueuses (Photo 1 ci-dessous). On s’est longtemps interrogé sur l’utilité d’une semblable géométrie, a priori plus gênante qu’autre chose lorsqu’il s’agit de perforer un substrat. Il est de tout de même plus facile de perforer le sol avec une aiguille qu’avec un ressort… Puis on a réalisé que le mouvement relatif des valves d’un ovipositeur sinueux a ceci d’intéressant qu’il en modifie l’orientation verticale. Ainsi, en jouant sur le frottement des deux valves, la femelle en guide l’extrémité. Vous saisissez l’utilité du dispositif lorsqu’il s’agit d’atteindre un hôte enfoui dans une galerie non rectiligne ? La recherche médicale s’est d’ailleurs empressée de récupérer cette petite merveille naturelle pour faire naviguer les instruments de microchirurgie à l’intérieur des vaisseaux sanguins.

Photo 1 : Habitus de Pristomerus hansoni – Rousse, Villemant & Seyrig. Notez la grande taille de l’ovipositeur et surtout la forme très sinueuse de son extrémité (Source : photo – Rousse / Iziko SA Museums)

La structure de base de l’ovipositeur est donc similaire chez tous les parasitoïdes. Mais cette unité structurelle est associée à une très forte diversité morphologique : la forme et la taille de l’organe varient énormément d’un groupe à l’autre et à l’intérieur même d’un groupe. La raison en est simple : la structure générale de l’ovipositeur est liée à la phylogénie, mais sa forme précise est conditionnée par l’écologie. Autrement dit, les hyménoptères, ayant tous un ancêtre commun, ont hérité d’un ovipositeur de structure analogue, mais ces hyménoptères ayant des exigences écologiques très variables, leur ovipositeur a évolué secondairement afin de s’adapter aux conditions environnementales.

Le premier trait directement lié à l’écologie du parasitoïde et à son hôte est la longueur de l’ovipositeur. Les parasitoïdes d’hôtes exposés en surface auront un ovipositeur extrêmement court, alors qu’il atteint une longueur relative impressionnante chez les parasitoïdes qui doivent fouiller de grandes profondeurs. Cette longueur relative est souvent limitée à environ 1,3 fois la taille de l’insecte, ce qui correspond grosso modo à la taille qu’il doit avoir pour que l’insecte, en extension sur ses pattes antérieures, puisse en ramener la pointe vers l’avant et diriger sa ponte. Cependant, de nombreux parasitoïdes ont développé des (suite…)

Interview de Yves Carton

capture-decran-2016-11-29-a-22-57-39Directeur de Recherche émérite au CNRS, Yves Carton a travaillé comme généticien au Laboratoire Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie du CNRS et de l’Université Paris-Saclay (EGCE). Depuis plusieurs années, il se consacre à l’histoire des sciences, en particulier dans le domaine de l’entomologie et du darwinisme.

Son ouvrage : « Histoire de l’entomologie – Relations entre biologistes français et américains – 1830-1940 » est paru en 2016 aux Editions ISTE, et va recevoir le prix du Duc de Villars de l’Académie des Sciences, Lettres et Arts de Marseille.

Passion-Entomologie souhaite vivement remercier M. Carton d’avoir accepté de répondre à ces quelques questions.

  • Vous êtes Directeur de Recherche émérite au CNRS, diplômé en immunologie et en sérologie, et vous avez travaillé sur l’insecte. Pouvez-vous nous expliquer en quoi consistait votre travail et quelles étaient les thématiques abordées ?
Yves Carton - Directeur de Recherche émérite au CNRS (Source : Y. Carton)

Yves Carton – Directeur de Recherche émérite au CNRS (Source : Y. Carton)

J’ai été très tôt, au cours de ma thèse, intéressé par l’étude des processus de défense chez les invertébrés. A l’époque, (1963-1968), l’immunité des vertébrés, avec la présence d’anticorps dont la structure avait été récemment décryptée, régnait en maître. Vouloir s’occuper d’invertébrés, dont les défenses ne répondaient à l’époque à aucun critère exigé en immunologie (cellules de type lymphocyte, mémoire immunitaire, présence d’immunoglobulines) était suicidaire. Il était indispensable, pour être crédible, de s’appuyer sur un diplôme d’immunologie, que j’ai acquis à l’Institut Pasteur.

Toutefois, compte tenu du développement technique à l’époque, il était difficile d’analyser la réponse d’un invertébrés, souvent de petite taille, à une agression parasitaire : seule la technique des greffes chez les invertébrés avait un droit de cité pour les immunologistes.

Une traversée du désert de dix ans s’est donc imposée, où il a fallu rechercher les modèles expérimentaux d’insectes les plus adéquats, en attendant l’avénement des techniques de biochimie et de générique moléculaire, adaptées à la petitesse des organismes retenus.

  • Vos modèles d’études étaient la drosophile et des hyménoptères parasitoïdes. Pourquoi avoir mené des recherches sur ces insectes en particulier ? Par passion ou par opportunisme ?
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Drosophila melanogaster et Leptopilina boulardi (Source : Evolveit)

C’est à partir des années 1980, après avoir beaucoup prospecté les modèles potentiels d’insectes parasites pour l’étude de leur immunité (des prospections nombreuses sur le terrain, en général en milieu tropical, m’ont fait découvrir de nombreuses espèces parasitoïdes d’hyménoptères Cynipidae) que j’ai découvert et décrit une espèce parasite de Drosophila melanogaster, Leptopilina boulardi, spécifique de son hôte, et présentant des populations variées, en particulier du point de vue de leur niveau de virulence. Il devenait alors évident de profiter pleinement de l’outil génétique que procurait D. melanogaster.

Un modèle était né, avec un hôte résistant ou sensible et un parasite virulent ou avirulent. Actuellement, cette espèce d’hyménoptère parasite, dont le génome est séquencé, reste un modèle d’étude pour de nombreuses équipes, françaises ou étrangères.

  • Quelles ont été vos découvertes majeures et qu’ont-elles apporté comme connaissances ?
Anthony J. Nappi (1937-2014) (Source : lien)

Anthony J. Nappi (1937-2014) (Source : lien)

J’ai donc pu, avec un tel modèle, rechercher le déterminisme génétique exact de cette résistance chez l’hôte et de la virulence chez le parasite. La découverte majeure a été de montrer que ces deux caractères avaient un déterminisme monogénique (i.e. un seul gène intervenant dans chacun de ces processus). A l’époque, en 1984, j’ai eu la chance de rencontrer un chercheur américain, le Professeur Anthony J. Nappi, de Loyola University (Chicago), qui travaillait exactement sur ce modèle, mais avec des outils de microbiochimie. Une collaboration est née, qui s’est perpétuée sur plus de vingt ans.

En 1998, une collaboration avec une biologiste moléculaire, le Professeur Marylène Poirié (Université de Nice-Sophia-Antipolis), nous a permis d’accéder à la nature du gène de résistance et à sa localisation chromosomique.

  • Qu’est-ce qui vous passionne le plus chez les insectes (biologie, écologie, physiologie…) ?

C’est indéniablement leur diversité, tant au niveau des espèces qu’on niveau infra-spécifique, avec des populations génétiquement différenciées, touchant ainsi du doigt leur adaptation à leur environnement, ou, pour (suite…)

Savez-vous ce qu’est un parasitoïde ? Si oui, vous savez aussi à quel point leur cycle biologique est fascinant. Si non, vous le saurez bientôt grâce à cet exemple détaillé.

Un article écrit par le spécialiste Pascal Rousse pour Passion-Entomologie, un grand merci à l’auteur d’avoir accepté de partager sa passion pour ces insectes étonnants. Retrouvez la présentation de l’auteur en milieu d’article.

Commençons par une définition en simplifiant un peu et en suivant les notes pour ceux qui aiment la précision. Un parasitoïde, c’est un insecte (1) dont les stades juvéniles vont se développer sur, ou dans un autre animal appelé hôte (2). A la grande différence des parasites, les parasitoïdes tuent obligatoirement leur hôte pour parachever leur développement. Alors qu’au contraire, si un parasite tel qu’un pou, un ténia ou une douve provoque la mort de son hôte définitif, il meurt avec lui.

L’exemple illustré ici est celui d’un parasitoïde dit « koïnobionte« , un parasitoïde qui maintient son hôte en vie et en manipule la physiologie pour assurer le développement de sa propre descendance. L’hôte n’est tué qu’au moment final du développement du parasitoïde. Dans ce type d’interaction longue, le parasitoïde grignote lentement son hôte de l’intérieur, tout en épargnant sciemment ses organes vitaux et en jouant à cache-cache avec son système immunitaire. Et il ira parfois jusqu’à faire de l’hôte mourant le garde du corps de ses tortionnaires.

Femelle adulte de C. glomerata parasitant une chenille de premier stade de P. brassicae sur une feuille de chou (Source : Hans Smids)

Femelle adulte de C. glomerata parasitant une chenille de premier stade de P. brassicae sur une feuille de chou (Source : Hans Smids)

Commençons par une présentation chronologique des acteurs. Au départ, il y a un chou, Brassica oleracea. Ce chou attise l’appétit d’une chenille, la bien nommée piéride du chou Pieris brassicae. Mais cette piéride est elle-même convoitée par un parasitoïde baptisé Cotesia glomerata (3). La photo ci-contre montre comment une femelle de C. glomerata injecte ses oeufs à l’intérieur du corps d’une chenille de premier stade, à l’aide de l’ovipositeur situé à l’extrémité de son abdomen et qui fonctionne à la façon d’une seringue. A partir de ce moment, la chenille est condamnée. Lentement, mais irrémédiablement condamnée.

La suite est superbement mise en scène dans cette vidéo du National Geographic (voir aussi en bas de page). Les jeunes chenilles ont continué leur propre développement, en dévorant des feuilles du chou et en emmagasinant ainsi des réserves qui seront utiles pour le parasitoïde. Plus tard, au moment d’achever leur développement larvaire, les larves de C. glomerata percent la cuticule de la chenille grâce à leurs mandibules puis effectuent leur nymphose à l’extérieur. Curieusement, la chenille semble à peu près indifférente à cette émergence multiple, alors qu’elle est bien vivante comme en témoigne la suite : non seulement elle tisse un cocon de protection autour des nymphes du parasitoïde, mais de surcroît elle les protège par de violents soubresauts contre de nouveaux arrivant qui semblent intéressés par la scène. Que se passe-t-il ?

Ces nouveaux arrivant sont ce que l’on appelle des (suite…)