From free-living to parasitism, and back? Le cas des aspidogastres.

Posté par Timothée le 27 Mar 2008 dans , , Pas de commentaires

L’un des groupes les plus riches en informations pour comprendre le passage de la vie libre au parasitisme est probablement les plathelmynthes. Dans ce phylum, on trouve des organismes libres, des ectoparasites, des endoparasites, des parasites à cycle de vie direct, et d’autres à cycle de vie complexe.

La phylogénie des plathelmynthes, malheureusement, est encore assez floue. On trouve fréquemment des pavés de 40 pages dans les journaux de parasitologie, qui essaient d’apporter une réponse définitive, sans succès. L’année dernière, un groupe dirigé par Tim Littlewood [1] a proposé une hypothèse intéressante : le parasitisme chez les plathelmynthes a une origine commune.

Le parasitisme chez les plathlemynthes? Parlons-en. La plupart des taxons de plathelmynthes comportent des parasites (tous ceux là sont appelés les Neodermata, enfin presque). A la base, on trouve les monogènes, ectoparasites à cycle direct, puis les cestodes et digènes, endoparasites à cycle complexe.

Les monogènes ont divergé plus tôt dans l’histoire évolutive des plathelmynthes, ce qui fait dire a Littlewood et ses collègues que le parasitisme avec un cycle complexe est un bel état dérivé: les premiers neodermata étaient des ectoparasites de vertébrés, à cycle direct, puis le schéma s’est complexifié.

Le parasitisme implique, instinctivement, une perte d’informations : on confie une partie de son métabolisme à son hôte, on utilise des phénotypes étendus, tout ce genre de choses. Si il est à peu près compréhensible de passer de la vie libre au parasitisme, l’inverse est assez difficilement envisageable. Pour certains parasitologues, c’est même strictement impensable.

Sauf que dans ce cas, un taxon des Neodermata nous pose un sérieux problème. Les aspidogastres sont des trématodes “de base”, avec leurs deux ventouses, leur forme plate ou foliaire, etc… Et une partie d’entre eux sont parasites. Seulement, l’autre ne l’est pas. Si vous observez l’arbre ci-contre, vous devriez voir ou est le problème…

Les aspidogastres sont en plein dans les neodermata, et même en plein dans les trématodes, parasites s’il en est. Le rectangle bleu correspond à l’apparition supposée du parasitisme chez les plathelmynthes (les turbellariés sont libres), et le rectangle rouge correspond au passage à l’état d’endoparasites à cycle complexe. Autrement dit, les aspidogastres comprennent des espèces libres, alors que leurs ancêtres sont tout ce qu’il y a de plus parasite…

Si il existe un exemple de réversion vers la vie libre, il est à chercher ici.

Seulement, des problèmes existent encore.

D’une part, ce qu’on appelle les trématodes n’est pas un groupe monophylétique. Mais ce n’est peut-être qu’un résultat artefactuel lié à la composition en bases fortement biaisée chez les schistosomes (et pour en rajouter, l’échantillonnage est biaisé vers eux, qui sont d’importance médicale).

D’autre part, on dispose de peu de séquences (et d’encore moins de protéines) de plathelmynthes, hormis ceux qui ont une importance médicale. Les “racines” de l’arbre sont donc très floues (la phylogénie des turbellariés, par exemple, est un peu le “musée du groupe paraphylétique”).

Et surtout, surtout (j’insiste), l’hypothèse forte de ce modèle (apparition du parasitisme en une fois, avant les monogènes) est fortement mise à l’épreuve par une question simple : les monogènes sont-ils monophylétiques? Il est impossible de trouver des synapomorphies pour soutenir ce clade [2]. Aucune analyse moléculaire ne va dans le sens de la monophylie des monogènes. Et si on cherche à définir des groupes à l’intérieur des “monogènes”, on se heurte à un problème : la classification basée sur les critères au stade larvaire (Oligonchoinea et Polyonchoinea) n’est pas compatible avec celle établie aux stages adultes [3] (Monopisthocotylea et Polyopisthocotylea).

L’étude de Littlewod basée sur des données moléculaires (génome mitochondrial complet) a quelque peu éludé la question: ils n’ont utilisé que le génome du Polyopisthocotylea Microcotyle sebastis, faute d’avoir des génomes mitochondriaux de Monopisthocotylea (c’est maintenant chose faite, même si c’est avec le plus marginal des monopisthocotylea).

S’il advient que les monogènes ne sont pas monophylétiques (et, pire encore, que les monopisthocotylea et les polyopisthocotylea ne sont pas strictement sister-groups), l’hypothèse de l’origine commune du parasitisme risque de tomber à l’eau [4]. On se retrouve donc avec un super sujet de recherche à creuser… et potentiellement un exemple de réversion vers la vie libre. De quoi faire fantasmer pas mal de parasitologues branchés évolution (dont votre serviteur…).

Nota: Ceci est un résumé saupoudré de quelques références d’une discussion qui a eu lieu après que j’ai présenté le dit papier de Littlewood au dernier journal club de mon équipe…

Notes

  1. Park et coll. A common origin of complex life cycles in parasitic flatworms: evidence from the complete mitochondrial genome of Microcotyle sebastis (Monogenea: Platyhelminthes) BMC Evol Biol 7(1) []
  2. Justine Non-monophyly of the monogeneans? Int J Parasitol 28(10) []
  3. Celle que j’utilise personnellement, puisque je travaille sur des adultes, et qu’elle a fini progressivement par prendre le dessus… []
  4. Mais le fait que les hôtes définitifs de tous les neodermata soient des vertébrés me rend assez confiant dans cette hypothèse… []

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