Les scientifiques dressent un tableau plus riche du sort et de la résilience de la grenouille à pattes jaunes des contreforts


Mesurant seulement quelques centimètres de longueur et dotée d'un ventre de couleur citron, la grenouille à pattes jaunes des contreforts peut sembler modeste. Mais son aire de répartition s'étendait autrefois du centre de l'Oregon à la Basse-Californie. En 2023, il a été inscrit sur la liste de la loi fédérale sur les espèces en voie de disparition. Son aire de répartition en diminution rapide est due en partie à un pathogène fongique appelé Batrachochytrium dendrobatidisou Bd, qui a dévasté les amphibiens du monde entier.

Une équipe de chercheurs, dont Andrea Adams de l'UC Santa Barbara, a mené l'étude la plus complète à ce jour sur la dynamique de la maladie chez les grenouilles à pattes jaunes des contreforts. Les données de l'équipe – provenant à la fois de grenouilles sauvages et de spécimens provenant de collections de musées – leur ont permis de suivre les schémas d'infection sur une large zone géographique. Dans une étude publiée dansScience ouverte de la Royal Societyles chercheurs révèlent que la sécheresse, la hausse des températures et la conversion croissante des terres à l'agriculture semblent être les principaux facteurs à l'origine de l'infection par le Bd chez cette espèce.

Les chercheurs avaient pour objectif de rassembler autant de données que possible, à la fois dans l’espace et dans le temps. Ils ont étudié les ruisseaux et les rivières de Californie et d'Oregon, où ils ont prélevé des grenouilles sauvages à pattes jaunes pour détecter la présence de Bd. Cela les a également conduits dans des collections de musées éclairées par des fluorescents pour échantillonner des spécimens remontant aux années 1890.

L’équipe a exploité un vaste réseau de personnes et d’institutions pour rassembler cette richesse d’échantillons. « De nombreux chercheurs sur le terrain de la grenouille à pattes jaunes des contreforts disposaient de données qu'ils n'analysaient pas activement », a déclaré le co-auteur Adams, de l'Earth Research Institute de l'UCSB. « Nous avons donc pu rassembler toutes ces données et les mettre dans un format utilisable que nous pourrions utiliser pour dresser un tableau beaucoup plus large de ce qui se passe et se passe avec le Bd chez cette espèce. »

Les chercheurs ont frotté la peau de chaque grenouille pour déterminer si l'animal était infecté. Pour tester le Bd, ils ont utilisé un test PCR, similaire à certains tests pour le COVID. En recherchant l’ADN de Bd à partir de milliers d’échantillons, les chercheurs ont pu identifier les taux d’infection et leur gravité. Le co-auteur principal Ryan Peek a analysé ces informations à l'aide de modèles statistiques, qui tenaient compte des variables climatiques, géographiques, biologiques et d'utilisation des terres. Cela a permis à l’équipe de suivre les tendances de la maladie sur une vaste étendue géographique sur environ 120 ans.

L’équipe a découvert que les schémas pathologiques dus au Bd s’alignaient sur le déclin historique des grenouilles. L’agent pathogène a commencé à se propager dans les années 1940 à partir de la côte sud de la Californie, se déplaçant vers le nord et affectant finalement presque toute la région. Les principaux facteurs d’infection semblent être la sécheresse, la hausse des températures et l’utilisation de plus en plus de terres pour l’agriculture.

Bd est un champignon qui se propage par les spores présentes dans l'eau, mais cette propagation peut se produire différemment chez les grenouilles à pattes jaunes des contreforts selon les régions et les climats, ont découvert les chercheurs. Dans certains endroits, la sécheresse a accru l’infection, tandis que dans d’autres, elle n’a pas augmenté, peut-être en raison de la présence ou de l’absence d’autres espèces pouvant transporter du Bd et partager la même eau, comme les ouaouarons américains, une espèce introduite de l’est de l’Amérique du Nord.

« Si vous combinez le fait qu'il y a des ouaouarons qui accumulent le nombre de spores auxquels ces grenouilles sont exposées, et qu'ensuite ils sont tous coincés ensemble dans ces petites mares, cela explique pourquoi la sécheresse est importante. Ils sont soudainement frappés par un très grand nombre de spores et tomber malade et mourir », a déclaré l'auteur principal Anat Belasen, chercheur postdoctoral à l'UT Austin et affilié de recherche au Smithsonian Conservation Biology Institute. De plus, les grenouilles à pattes jaunes des contreforts vivent exclusivement dans les ruisseaux et les rivières, et non dans les étangs et les lacs. L’espèce est donc déjà stressée lorsque ces cours d’eau se transforment en mares isolées.

La progression du Bd chez la grenouille à pattes jaunes des contreforts différait également de celle observée chez d'autres amphibiens de l'Ouest. Chez de nombreuses autres espèces, la maladie a rayonné à partir des centres urbains, plutôt que de suivre cette nette tendance sud-nord. De plus, la maladie est apparue plus tard chez la grenouille à pattes jaunes des contreforts que chez les autres espèces de son aire de répartition. « Ces résultats ouvrent davantage de questions sur ce qui a arrêté la transmission et ce qui a permis que cela se produise plus tard », a déclaré Belasen.

Les grenouilles passent d’herbivores en tant que têtards à carnivores en tant qu’adultes, ce qui signifie qu’elles relient différents cycles de nutriments dans le réseau trophique. Leur position au centre de la chaîne alimentaire influence également l’écosystème.

« Lorsque vous supprimez les grenouilles d'un écosystème, vous obtenez moins de contrôle sur les insectes, les choses que les grenouilles mangeraient », a déclaré Belasen. « Il y a également moins de nourriture pour les animaux qui mangent les grenouilles, comme les serpents, les oiseaux et les petits mammifères. Cela perturbe vraiment les choses et rend l'écosystème moins stable et moins fonctionnel. »

La conversion des terres à des fins agricoles était un autre facteur majeur influençant la propagation du Bd. « Il existe des zones aux sols humides qui pourraient côtoyer un habitat approprié pour ces grenouilles », a déclaré Belasen. « Dans les zones où davantage de terres ont été converties à l'agriculture, nous constatons un risque plus élevé d'infection des grenouilles par le champignon. »

En plus des points chauds de la maladie, l'équipe a également identifié un certain nombre de points froids, c'est-à-dire des zones où l'agent pathogène est présent mais moins influent. L’existence d’un si grand nombre de points froids dans différentes régions est un bon signe, car cela peut signifier que de nombreuses régions disposent de conditions propices à maintenir les taux de maladies à un faible niveau, même si le changement climatique augmente les températures et les sécheresses.

Les auteurs sont curieux de savoir ce qui pourrait expliquer ce regroupement, en particulier lorsque des points froids apparaissent dans des endroits inattendus : par exemple, des endroits ayant un habitat, une utilisation des terres et des impacts climatiques similaires à ceux des points chauds. Cela suggère qu'il pourrait y avoir une base génétique à l'origine des différences, que ce soit du côté de l'agent pathogène ou du côté de l'hôte. Adams étudie actuellement la faisabilité de réintroduire les grenouilles à pattes jaunes des contreforts en Californie du Sud.

Les résultats de cet article apportent beaucoup de lumière sur la dynamique de l’endroit où se produit le Bd, sur les facteurs qui déterminent sa propagation et sur la manière dont l’agent pathogène et la grenouille pourraient interagir à l’avenir. « Nous avons pris un aperçu global de la relation entre cette espèce et la maladie au fil du temps », a déclaré Adams. Des études antérieures ont fourni aux chercheurs un aperçu des modèles de maladies dans des régions géographiques plus petites, « mais nous disposons désormais d'un ensemble de données beaucoup plus vaste qui confirme davantage bon nombre de ces modèles et les développe ».

Le soutien à cette recherche a été fourni en partie par la Cedar Tree Foundation, la National Science Foundation, la Schmidt Family Foundation et l'US Geological Survey.

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