Une étude, dont les résultats intitulés «Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants» ont été publiés dans la revue PNAS, fait apparaître que le cerveau des fourmis charpentières de l'espèce Camponotus leonardi parasitées par un champignon Ophiocordyceps unilateralis * reste intact alors que ce champignon se développe dans la tête, le thorax, l'abdomen et même les pattes de ces fourmis, les transformant en de véritables marionnettes grâce au contrôle direct de leurs muscles.

En fin, «au terme du parasitisme, Ophiocordyceps unilateralis met à profit les dernières forces de son hôte pour lui faire fermer ses mandibules sur une feuille et fixer ainsi l'insecte dans un lieu propice jusqu'à sa mort», afin d'aboutir à l'étape clé du cycle de vie du champignon qui correspond à la «formation d'un pédoncule, à l'arrière de la tête de la fourmi, qui va disséminer des spores».

En vue de «comprendre les interactions entre l'hôte et le champignon qui surviennent juste avant ce moment mais à l'échelle cellulaire», l'étude ici présentée a pu se développer grâce à «une machine capable de couper en tranches de 50 nanomètres les tissus d'une fourmi infectée, et d'en prendre une photographie à chaque fois».

Comme «cette technologie permet de produire 2000 coupes en 24 heures», un «algorithme de machine-learning capable d'analyser les images afin de différencier les cellules de l'hôte de celles du parasite» a été employé pour traiter la quantité phénoménale de données récoltées. Au bout du compte, cette combinaison de méthodes a «permis d'obtenir un modèle 3D particulièrement précis permettant de visualiser, à l'échelle cellulaire, la répartition du champignon dans le corps de l'insecte».

Le fait que «le parasite se développe dans tout le corps sauf dans le cerveau», implique «que le contrôle du corps de la fourmi par le champignon se produit en périphérie» sans que le cerveau «n'ait besoin de transmettre des messages aux muscles».

Concrètement, «les cellules d'Ophiocordyceps unilateralis entrent dans les fibres musculaires de l'insecte» et forme «un réseau qui emprisonne les muscles» de sorte que «les insectes manipulés sont des champignons en costume de fourmi»: en contrôlant les muscles de la fourmi, le champignon manipule ses pattes et ses mandibules.

Comme «les chercheurs savent déjà que ce champignon produit des métabolites qui visent les tissus et qu'il est capable de changer l'expression des gènes de l'hôte» et comme il a été aussi «prouvé que le cerveau est malgré tout altéré chimiquement par le parasite même s'il n'est pas envahi de cellules», il est désormais envisagé de nouvelles recherches pour découvrir «précisément le rôle du système nerveux dans le développement du parasite».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Ophiocordyceps unilateralis