Файл: Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou Biodiversité Dynamique biologique et conservation 2008.pdf

5.11  

Cohésion cybernétique des écosystèmes

143

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

(1 500 m/s) que dans l’air ce qui constitue un bon moyen de commu-
nication à distance lorsque la vision n’est pas possible. En réalité il
semble que les systèmes aquatiques soient bien plus bruyants qu’on
ne le pensait jusqu’à une époque récente.

Chez les végétaux terrestres, comme chez les animaux, les individus

peuvent communiquer entre eux de diverses manières:
• Par l’intermédiaire d’organismes médiateurs tels que les champignons

mycorhiziens qui peuvent établir des liaisons entre les systèmes
racinaires des plantes, les mettant ainsi en communication les unes
avec les autres. Des individus de la même espèce ou de différentes
espèces peuvent être interconnectés. Dans les deux cas des transports
de substances (nutriments minéraux, hydrates de carbone) ont été
mis en évidence.

La communication par substances chimiques

dans les systèmes aquatiques

Au cours de ces dernières années on a beaucoup progressé dans
la connaissance des modes de communication entre organismes
aquatiques à partir de substances chimiques. Au moins quatre grands
types de signaux sont utilisés:

• Des substances d’alarme produites par les tissus des poissons

blessés alertent les congénères et provoquent des réactions de
peur. Des phénomènes similaires ont également été mis en
évidence chez les invertébrés.

• Des répulsifs permettent aux proies de repousser les prédateurs.

De nombreuses algues sont toxiques pour le zooplancton mais
ce dernier peut apparemment reconnaître les algues toxiques et
éviter de les ingérer.

• Des kairomones produites par les prédateurs provoquent en réac-

tion des modifications du comportement, de la morphologie et des
caractéristiques biologiques des espèces proies. De nombreux
travaux ont mis en évidence une influence des substances émises
par les prédateurs (poissons, larves de Chaoborus) sur la morpho-
logie ainsi que sur la taille à maturité et la fécondité des crustacés
planctoniques du genre Daphnia.

• Il existe une grande variété de phéromones pour la reconnais-

sance des partenaires sexuels tant pour les vertébrés que pour
les invertébrés.

144

5  •

Diversité biologique et fonctionnement des systèmes écologiques

• L’air ou l’eau peuvent également assurer le transfert des éléments

chimiques d’une plante à l’autre. Les végétaux ne peuvent pas fuir
pour échapper aux agresseurs, ce qui ne signifie pas pour autant qu’ils
restent inactifs. Selon des travaux récents, des substances volatiles
d’origine végétale peuvent amener des plantes non infestées à
déclencher des mécanismes de défense quand elles sont à proximité
de plantes infestées. On a montré également que l’attaque par des
herbivores accroît l’émission de composés organiques volatiles qui
attirent les prédateurs vers les plantes infestées, aussi bien en labora-
toire que dans des systèmes agricoles. Autrement dit, ils mobilisent
des «gardes du corps» pour se protéger des prédateurs. De cette
manière un tabac sauvage (Nicotia attenuata) est capable de réduire
de 90% le nombre de prédateurs herbivores. Il reste à comprendre
dans le détail pourquoi et comment des substances volatiles peuvent
être émises par des plantes stressées et comment les plantes saines
utilisent ces informations, mais le phénomène paraît bien établi. Dans
ces conditions, on peut penser que les plantes seraient susceptibles
d’anticiper certains risques grâce à des signaux qui informent le
receveur d’une menace proche.

Les scientifiques s’interrogent déjà sur le rôle que sont susceptibles
de jouer des substances chimiques fabriquées par l’homme ou
leurs produits de dégradation, sur la cohérence cybernétique des
écosystèmes. Peut-il y avoir des composés artificiels qui miment
des substances naturelles ou qui sont susceptibles d’agir sur le
comportement des espèces?

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

C

hapitre 

6

Dynamique

de la diversité biologique

et conséquences

en matière de santé

La diversité biologique n’a pas que des effets bénéfiques pour la société.
On oublie trop souvent que l’homme, au cours de son existence, a eu à
lutter contre une partie de la diversité biologique. Contrôle ou éradication
des espèces prédatrices, des nuisances, des espèces pathogènes pour
lui ou ses animaux domestiques, etc., demeurent une préoccupation
permanente. La lutte contre les pathogènes humains, ou ceux des
animaux domestiques et des espèces végétales cultivées, ainsi que le
contrôle de leurs vecteurs, mobilise actuellement des moyens considé-
rables. L’industrie pharmaceutique a largement investi ce domaine,
ainsi que l’industrie chimique, via la production de pesticides. Il en
résulte des effets collatéraux inévitables sur la diversité biologique.
Simultanément, les moyens de lutte contre les pathogènes et leurs
vecteurs se heurtent aux capacités d’adaptation de ces derniers. La
problématique centrale des programmes de lutte contre les maladies
parasitaires est ainsi de rechercher la meilleure adéquation possible
entre le contrôle d’une espèce cible (parasite ou vecteur) qui se défend

146

6  •

Dynamique de la diversité biologique et conséquences (santé)

le plus souvent par l’apparition d’une résistance aux produits chimiques,
et un impact le plus limité possible sur l’environnement.

6.1

LA COMPLEXITÉ DES RELATIONS
HÔTES-PARASITES

Toutes les espèces vivantes hébergent de nombreux parasites. L’homme,
produit de l’évolution comme les autres espèces vivantes, n’échappe
pas à cette règle. Il partage d’ailleurs certains pathogènes avec des
espèces domestiques ou sauvages. Ainsi, un peu plus de la moitié des
1 400 agents pathogènes humains sont d’origine animale.

Les mécanismes de transmission des maladies vectorielles constituent

de beaux exemples de biodiversité fonctionnelle, car ils mettent en jeu
trois types d’acteurs: un vecteur, un agent pathogène et un hôte. Dans
ce ménage à trois, chacun des acteurs réagit en permanence aux modi-
fications de son environnement, de manière à être le plus compétitif
possible. Question de survie! C’est ce que Claude Combe a appelé la
«course aux armements». Ce système biologique fait intervenir de
nombreux paramètres:
• la répartition, l’abondance, la dynamique, la structure génétique des

populations d’organismes vecteurs;

• la répartition, l’abondance, la dynamique des populations d’animaux

servant de réservoirs, qu’il s’agisse d’animaux sauvages ou domesti-
ques, ou de l’homme;

• l’agent infectieux lui-même, par la sélection génétique des populations

qui pourront s’avérer plus ou moins virulentes (par exemple le virus
de la grippe).

6.1.1 Le cas de l’Onchocercose humaine

Les recherches menées en Afrique de l’ouest sur l’onchocercose humaine
ont mis en évidence la nécessité d’une détermination précise des vecteurs

Un  parasite ou un pathogène est un organisme qui vit sur, ou
dans un autre organisme, dont il tire une partie ou la totalité de ses
ressources, tout en lui causant différents degrés de dommage. Il vit
ainsi aux dépens de son hôte avec de graves conséquences sur la
biologie, l’écologie, ou la physiologie de cet hôte. C’est ce qu’on
appelle les maladies parasitaires ou infectieuses qui affectent tous
les organismes vivants.

6.1  

La complexité des relations hôtes-parasites

147

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

et des souches infestantes du parasite (Onchocerca volvulus) pour
comprendre la dynamique de la transmission dans des zones très variées
sur le plan climatique et phytogéographique.

Le vecteur est une simulie (Diptère) identifiée à l’origine comme

une seule espèce: Simulium damnosum. On s’est aperçu depuis qu’il
s’agissait en réalité d’un complexe d’espèces jumelles, très proches
morphologiquement (et donc difficiles à distinguer), mais différentes
par la structure des chromosomes. Pour l’Afrique de l’ouest il existe
trois sous-ensembles (S. damnosum, S. sanctipauli et S. squamosum)
dont chacun renferme plusieurs «espèces». Sur le plan épidémiologique
ces différentes espèces (neuf au total) n’occupent pas les mêmes zones
phytogéographiques. Certaines sont typiques des zones de savanes,
alors que d’autres se rencontrent surtout en zone forestière. En outre,
ces différentes espèces n’ont pas les mêmes capacités de transmission
de l’onchocercose: les formes de forêt sont des vecteurs plus actifs du
parasite que celles de savane.

Plusieurs espèces de parasites existent également, et les simulies

peuvent être porteuses de microfilaires infectant des animaux, morpho-
logiquement proches du parasite humain (Onchocerca volvulus). À des
fins opérationnelles, afin de ne pas confondre microfilaires humaines
et microfilaires animales difficiles à identifier sur des bases morpholo-
giques, des sondes ADN ont été mises au point, permettant de différencier
O. volvulus des autres espèces. Enfin, pour la filaire O. volvulus elle-
même, on a mis en évidence des différences de pathogénicité entre les
souches de forêt et les souches de savanes.

6.1.2 Le cas du paludisme

Le paludisme est l’une des maladies les plus meurtrières de la planète:
chaque année il affecte des centaines de millions d’êtres humains et
fait plus de 2 millions de morts. L’agent pathogène est un protozoaire
du genre Plasmodium transmis par des moustiques du genre Anopheles,
et dont plusieurs espèces sont pathogènes pour l’homme. Dans les
années 1940, des insecticides (DDT) et des médicaments antipaludéens
(nivaquine), efficaces et bon marché, ont été mis au point. On pensait
alors juguler rapidement cette endémie. Il n’en est rien.

Une difficulté majeure dans la lutte contre le paludisme réside dans

la variété et la complexité du système de transmission de la maladie.
En Afrique, cinq espèces d’anophèles sont des vecteurs efficaces:
A. gambiae, A. arabiensis, A. funestus, A. nili et A. moucheti. Mais il
existe également 8 ou 9 autres espèces vectrices d’importance locale