Sauvons les grenouilles !
Rédigé en mai 2010 par Magali Mares
Jan Pietruszka @ iStockPhoto
Les grenouilles sont le groupe animal le plus menacé d’extinction du fait des activités humaines ; la destruction de leur habitat, la dissémination des maladies, la pollution, les pesticides, le changement climatique mais aussi leur capture intensive diminuent un peu plus chaque jour le nombre de batraciens.
Si nous ne modifions pas, dès aujourd’hui, notre comportement en adoptant des modes de vie respectueux de l’environnement et en arrêtant d’acheter des amphibiens ou de manger des cuisses de grenouilles, leur extinction sera inévitable et elles emporteront avec elles une biodiversité incroyable et de précieux secrets biologiques.
Etat des lieux
Les causes de leur disparition
Pourquoi est-il important de sauver les grenouilles ?
Etat des lieux
On ne les voit pas, sauf quand il pleut, on les entend parfois, mais seulement les mâles qui sont les seuls à coasser ; pourtant, elles sont partout ! Il existe près de 6 317 espèces appartenant à la classe des amphibiens et 5 576 espèces différentes dans le groupe des anoures, qui comprend les crapauds, les rainettes et les grenouilles.
Les amphibiens vivent sur quasiment l’ensemble du globe, à l’exception de l’Antarctique, et cela depuis plus de 300 millions d’années. Ils ont donc connu les dinosaures et les mammouths. Pourtant, au cours de ces 30 dernières années, 150 espèces ont déjà disparu. Cela représente l’extinction animalière le plus fulgurante depuis la disparition des dinosaures !
Plus du tiers des grenouilles actuellement sur notre planète risque de s’éteindre si l’on ne change pas nos comportements car la principale menace de ces batraciens, c’est nous.
Les causes de leur disparition
- La destruction de leur habitat
Chaque année, 6 millions d’hectares de forêts tropicales, où la diversité en amphibiens est la plus importante, sont détruits. En Amérique du Sud, la déforestation a déjà détruit l’intégrité de l’écosystème dans le Bassin amazonien, la forêt atlantique du Brésil et les plaines côtières de l’Équateur et du Pérou. L’Amazonie représente à elle seule plus de la moitié de ce qui reste de forêt tropicale dans le monde et, seulement pour sa partie brésilienne, 2 millions d’hectares sont éliminés chaque année. La culture par technique de brulis menace la biodiversité amphibienne en Indonésie, Malaisie et en Afrique sub-saharienne.
Dans les pays développés, la déforestation, l’assèchement des marécages, le recouvrement des cours d’eau par les constructions et le drainage des rivières pour l’irrigation sont autant d’activités humaines qui sont la cause directe de la destruction de l’habitat des grenouilles.
- Les maladies infectieuses
La chytridiomycose, maladie de la peau causée par le champignon chytrid fungus, a été détecté au moins chez 285 espèces d’amphibiens dans 36 pays. Cette maladie a causé le déclin de populations amphibiennes en Australie, Amérique, Nouvelle Zélande, Europe et Afrique et est responsable de la disparition de plus de 100 espèces depuis les années 70. Cela fait d’elle la responsable numéro 1 de la disparition des grenouilles. La dissémination fulgurante de cette maladie est entièrement due au commerce et au transport des animaux vivants entre les pays. Les grenouilles sont stockées dans des espaces très étroits, en contact les unes avec les autres, entraînant des taux de contamination extrêmement élevés.
La France est le premier importateur mondial de grenouilles et les Français consomment 3 tonnes de cuisses de grenouilles par an, ce qui représente 100 millions de paires de cuisses !!! Kerry Kriger, responsable de l’organisation Save the frogs ! et spécialiste de cette maladie, explique : « Il n’y a quasiment aucun test diagnostique réalisé, puisque de toute façon le champignon n’est pas transmissible à l’homme ». Donc, lorsque nous mangeons des cuisses de grenouilles, il y a une très grande probabilité pour que notre plat ait été contaminé et qu’avant de mourir la grenouille ait contaminé bien d’autres amphibiens, notamment des espèces sauvages ; il suffit pour cela que l’eau des bassins ait été déversée dans la nature pour propager le chytrid fungus ! Kerry Kriger ajoute : « Bien qu’il existe des méthodes pour soigner les animaux en laboratoire, il est encore impossible de traiter les grenouilles sauvages en répandant des produits chimiques dans la nature ». La seule méthode pour arrêter l’hécatombe est donc de ne plus consommer ou acheter de grenouilles.
- La pollution et les pesticides
La plupart des pesticides et herbicides vendus dans le commerce sont peu ou pas du tout testés sur les amphibiens. Or, la plupart de ces produits très toxiques finissent dans les cours d’eau et donc incidemment dans les grenouilles du fait de la perméabilité extrême de leur peau. Les populations de rana muscosa, qui vivent dans une zone d’agriculture intense, en Californie ont ainsi disparu à une vitesse anormalement élevée.
L’atrazine, probablement l’herbicide le plus vendu dans le monde (33 millions de kilogrammes sont répandus par an seulement aux Etats-Unis) entraîne l’hermaphrodisme chez les grenouilles et peut également tuer les salamandres. Le Roundup est létal pour l’hyla versicolor (très commune au Canada), les têtards de grenouille léopard et, très certainement, pour de nombreuses autres espèces non encore testées.
- Le changement climatique
Bien que le réchauffement de la planète ne soit pas directement lié à la disparition des batraciens, les modifications de température ont tendance à rendre la peau déjà très sensible des grenouilles encore plus vulnérable aux maladies, dont la chytridiomycose. Cela peut paraître étonnant puisque ce champignon se développe plus facilement à des températures basses et serait inhiber par la chaleur. Cependant, une étude a récemment montré que le réchauffement climatique augmentait l’évaporation dans les montagnes tropicales ce aurait pour conséquence d’augmenter la quantité de nuages, de diminuer la température et de créer ainsi des conditions idéales pour le développement du chytrid fungus [1].
- Les espèces envahissantes
La grenouille taureau ou ouaouaron (rana catesbeiana), originaire de l’est des Etats-Unis, est élevée et transportée dans le monde entier pour être consommée. Mais, en plus de contribuer à la propagation de la chytridiomycose, dont elle est fréquemment porteuse, cette gentille grenouille est qualifiée d’espèce envahissante. Lorsqu’elle est introduite dans un nouvel environnement, elle entre en compétition avec les amphibiens natifs pour la nourriture et l’habitat. Elle est capable de s’adapter très rapidement à son nouveau territoire, au détriment des espèces locales, entraînant progressivement leur disparition.
- La capture intensive
La capture de grenouilles sauvages pour leur commerce et leur consommation est rarement régulée et la cause directe de l’extinction des grenouilles dans certains pays en voie de développement tels que la Thaïlande. Plus de 20 millions d’amphibiens sauvages sont vendus sur le marché international chaque année en toute légalité et bien plus sont cédés au niveau national ou illégalement. Ce commerce, en plus de contribuer à la diminution des grenouilles sauvages, augmente l’importation d’espèces potentiellement envahissantes, mais aussi la dissémination de virus.
Pourquoi est-il important de sauver les grenouilles ?
- Rôle bio-indicateur
La peau des grenouilles est très perméable et absorbe donc très facilement les produits toxiques présents dans leur environnement. Elles sont très sensibles aux pollutions et sont donc considérées comme des bons indicateurs du stress environnemental ; quand les grenouilles sont malades, cela veut dire que l’environnement l’est aussi.
- Elles font partie intégrante de la chaîne alimentaire
Les têtards nettoient les cours d’eau en mangeant une grande quantité d’algues. Les grenouilles adultes mangent des insectes vecteurs de maladies graves, comme les moustiques qui transmettent le paludisme ou la malaria.
Les grenouilles sont également une source importante de nourriture pour de nombreux prédateurs tels que les libellules, les poissons, les serpents, les oiseaux et même les singes. Leur disparition aurait donc un impact important sur l’écosystème puisqu’il priverait de nombreux animaux d’une source de nourriture.
- Elles sont utiles pour la recherche médicale
Les grenouilles produisent une grande quantité de molécules, dont beaucoup ont un usage potentiel dans l’industrie pharmaceutique. 10 % des prix Nobel en physiologie et médecine ont obtenu leurs résultats à partir d’expériences utilisant les grenouilles.
Par exemple, la grenouille Rheobatrachus a la particularité d’incuber ses Å“ufs dans son estomac. Pour cela, elle est capable d’inhiber ses sécrétions gastriques afin de ne pas digérer sa progéniture. Cette capacité promettait aux chercheurs de nombreuses avancées dans la lutte contre l’ulcère gastrique, mais malheureusement cette espèce est désormais éteinte, emportant avec elle son fantastique secret.
Mais énumérer les services que les grenouilles peuvent rendre à l’Homme est-il vraiment nécessaire ? Même inutiles, les grenouilles devraient avoir le droit d’exister simplement parce qu’elles sont des êtres vivants. Bien plus anciennes que nous, elles font partie de notre patrimoine biologique et nous devons donc les respecter.
Notes
[1] « Frog extinctions linked to global warming » par Brian Handwerk dans National Geographic News du 12 janvier 2006
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Biodégradation
Le début de atrazine biodégradation peut se produire par trois manières connues. L’atrazine peut être déchloré et alors les autres substituants d’anneau sont enlevés près amidohydrolases. Ces étapes sont exécutées par AtzA-C respectivement, qui sont généralement produites par un simple organization. Le produit final, acide cyanuric, est alors employé comme source de carbone et d’azote. L’organization la plus caractérisée qui exécute cette voie est Pseudomonas espèces. ADP de contrainte. L’autre mécanisme implique le dealkylation du groupes aminés. Dans ce mécanisme la déchloration peut être exécutée dans la deuxième étape pour rapporter par la suite l’acide cyanuric, ou le résultat de fin est 2 chloro-4-hydroxy-6-amino-1,3,5-triazine, qui n’a actuellement aucun chemin connu davantage à de dégradation. Ce chemin peut se produire par un simple Pseudomonas espèces ou par un certain nombre de bactéries. Sorption de l’atrazine dedans sol détermine disponibilité biologique à la dégradation, qui est exécutée la plupart du temps près microbes. Les bas taux de biodégradation d’atrazine sont un produit de la basse solubilité et sorption aux secteurs inaccessibles près bactéries. L’addition de agents tensio-actifs augmente la solubilité, augmentant catalyse. Avant emploi l’agent tensio-actif doit être évalué pour son effet sur l’environnement aussi bien que son utilisation pendant qu’une source préférentielle de carbone et d’énergie doit être évaluée. L’atrazine elle-même est une source d’énergie pauvre due aux carbones fortement oxydés dans l’anneau. Il est catabolized comme source de carbone et d’azote dans la limitation des environnements bien que la disponibilité optima de carbone et d’azote ne soit pas connue. On lui a montré que l’azote inorganique augmente le catabolisme d’atrazine tandis que l’azote organique le diminue. Basses concentrations de glucose peut avoir l’effet de diminuer la disponibilité biologique bien que la formation de l’atrazine attachée, alors que des concentrations plus élevées favorisent le catabolisme de l’atrazine. gènes AtzA-C se sont avérés pour être conservés fortement dans le monde entier dans les organizations dégradantes d’atrazine. Ceci a pu être dû au transfert de masse d’AtzA-C sur une échelle globale. Dans PS de pseudomonas. L’ADP, les gènes d’atz sont situés non-contiguously sur a plasmide avec mercure gènes de catabolisme aussi bien. Ce plasmide est conjugatable à Gramnégatif les bactéries dans le laboratoire et ont pu facilement mener à la distribution mondiale avec la quantité d’atrazine et de mercure étant produits. AtzA-C ont été également trouvés dans a Grampositif bactérie, mais chromosomiquement placé. Ce n’est pas étonner dû à la présence des éléments d’insertion flanquant chaque gène et la détection de ces gènes sur différents plasmides. Leurs configurations sur ces différents plasmides suggèrent que les éléments d’insertion soient impliqués dans l’ensemble de cette voie catabolique spécialisée. Deux options existent pour la dégradation de l’atrazine en utilisant des microbes : bioaugmentation ou biostimulation.
Polémique
L’atrazine est l’un des herbicides les plus employés couramment aux Etats-Unis, avec 76 millions de livres de elle s’est appliquée tous les ans. C’est probablement l’herbicide le plus utilisé généralement au monde, et est employé dans le monde entier dans environ 80 pays. L’atrazine s’est avérée dans quelques expériences par le biologiste UC Tyrone Hayes de Berkeley a tératogène entraînant le demasculinization dans le mâle grenouilles exposé à de petites concentrations. Sous les effets de l’atrazine, des grenouilles masculines se sont avérées pour avoir des considérablement plus grandes occurrences des gonades mal formées, ou des gonades testiculaires qui contiennent les oeufs non-degenerate. Hayes a également constaté que l’atrazine fait plonger les niveaux de la testostérone des grenouilles masculines au-dessous de ceux des femelles. Des effets cependant ont été sensiblement réduits dans des concentrations élevées, de même que conformée à d’autres tératogènes l’affectation du système endocrinien, comme estradiol. Agence de protection de l’environnement (EPA) et son panneau indicateur scientifique indépendant (SAP) a examiné toutes les études disponibles sur cette matière - comprenant le travail de Hayes - et conclu qu’il y a « des données actuellement insuffisantes » pour déterminer si l’atrazine affecte le développement amphibie. Hayes, partie autrefois du panneau de SAP, démissionné en 2000 pour continuer des études indépendamment. Hayes note que toutes les études qui n’ont pas conclu que le hermaphroditism causé par atrazine ont été infestés par des commandes expérimentales pauvres et ont été placés par Syngenta, la compagnie qui produit le produit chimique.
Toxicité
Selon le réseau de toxicologie de prolongation, l’oral LD50 pour l’atrazine est 3090 mg/kg dedans rats, 1750 mg/kg dedans souris, 750 mg/kg dedans lapins, et 1000 mg/kg chez les hamsters. Le LD cutané50 chez les lapins est 7500 mg/kg et 3000 mg/kg plus grand que chez les rats. L’inhalation d’une heure LC50 est 0.7 mg/l plus grand que chez les rats. L’inhalation de quatre heures LC50 est 5.2 mg/l chez les rats.
L’atrazine est un pesticide interdit en Europe mais très utilisé aux Etat-Unis. Un chercheur américain démontre une nouvelle fois la nocivité de cette molécule en exposant son impact sur les batraciens mâles. L’atrazine les castre et parfois les transforme même en femelle. Ce qui n’est pas sans conséquence sur la survie des populations de grenouilles. L’atrazine est un herbicide et pesticide très commun utilisé par l’agriculture dans plus de 80 pays dans le monde, dont les Etats-Unis qui en consomment plus de 36.000 tonnes par an. Cependant, son utilisation a été interdite en France en 2003 et dans l’Union européenne depuis 2004, en raison des suspicions sur ses effets sur l’environnement et de son possible caractère cancérigène. Aux Etats-Unis, le professeur Tyrone B. Hayes de l’Université de Californie à Berkeley étudie depuis longtemps les effets de l’atrazine sur l’environnement. En 2002, il avait démontré que des concentrations de 0,1 partie par milliard (ppb), soit 30 fois la dose limite autorisée dans l’eau potable, transformaient les têtards en hermaphrodites. Deux avancées récentes ont permis à l’équipe de Tyrone Hayes d’aller plus loin. En effet, il est extrêmement difficile de distinguer un mâle (chromosomes ZZ) d’une femelle (ZW) chez les grenouilles. Le développement d’une lignée exclusivement masculine puis, en 2008, de marqueurs génétiques des chromosomes sexuels du xénope du Cap (Xenopus laevis) ont changé la donne. Les études de laboratoire sur le xénope ainsi que les études de terrains sur la grenouille léopard (Rana pipiens) ont montré qu’en présence d’atrazine, 75% des mâles sont castrés et 10% se transforment en femelles. Ce dernier phénomène, décrit dans les PNAS, n’avait jamais été observé jusqu’à présent. Des mâles qui n’en sont plus et qui menacent toute la population Les premiers individus ont un taux de testostérone inférieur à celui des femelles et présentent donc des organes vocaux et sexuels réduits qui annihilent toute chance de reproduction dans la nature. Les mâles féminisés demeurent génétiquement des mâles (ZZ) mais possèdent des organes génitaux de femelles. Ils peuvent se reproduire avec d’autres mâles, pour ne donner naissance qu’à des descendants mâles.
« Ces types de problèmes, comme le changement de sexe qui biaise les sex ratios, sont beaucoup plus dangereux que toutes les substances chimiques qui élimineraient complètement une population de grenouilles, explique Tyrone Hayes. Dans les populations exposées, il peut sembler que les grenouilles se reproduisent, mais en fait, la population est dégradée lentement mais sûrement par l’introduction de ces animaux altérés. » Exposées pendant trois ans à des concentrations d’atrazine de 2,5 ppb, les xénopes du Cap ont confirmé les observations de terrain sur les grenouilles léopards des cours d’eau contaminés. L’atrazine se comporte comme un perturbateur endocrinien qui affecte les taux d’hormones sexuelles de ces amphibiens, comme cette molécule le fait pour d’autres groupes animaux. En outre, l’atrazine affaiblit le système immunitaire et favorise le développement de maladies bactériennes chez ces amphibiens. Selon Tyrone Hayes, les pesticides et en particulier l’atrazine seraient une des causes possibles du déclin mondial des amphibiens, dont le taux d’extinction est deux cents fois supérieur à ce qu’il devrait être. Syngenta, un producteur d’atrazine, conteste cette étude. Ce à quoi répond le chercheur : « Ce que les gens doivent réaliser, c’est que, comme avec tout médicament, ils doivent décider si les bénéfices dépassent les coûts. Comme chez les grenouilles, tous les êtres humains ne seront pas affectés par l’atrazine, mais voulez-vous prendre le risque, avec tout ce que l’on sait déjà sur les effets de l’atrazine, non seulement sur les humains mais aussi sur les rongeurs et les grenouilles et les poissons ? ».
Hermaphrodisme chez les amphibiens : l’atrazine responsable ? Dans le monde entier, les amphibiens connaissent une période de déclin, parfois catastrophique, et certains biologistes soupçonnent un herbicide, largement utilisé dans les champs de céréales, d’interférer dans les fonctions endocriniennes des grenouilles, transformant jusqu’à un tiers des mâles en hermaphrodites porteurs d’ovules dans leurs testicules. Deux séries d’études ne font que ranimer le débat, suivi de près par l’Environmental Protection Agency (EPA). Lors de la réunion à Salt Lake City (Utah) de la Society of Environmental Toxicology and Chemistry, une équipe de chercheurs en endocrinologie de l’Université de Californie à Berkeley (UCB) a fait le point sur ses rapports publiés dans The Proceedings of the National Academy of Sciences et dans Nature. Lors d’expériences menées en laboratoire mais également dans la nature sur des populations sauvages, ils ont découvert qu’à des niveaux très élevés, l’atrazine, l’herbicide en question, transformait des grenouilles mâles en hermaphrodites. Une équipe de Texas Tech University a essayé vainement de reproduire les résultats des chercheurs d’UCB. Syngenta, le fabricant de l’atrazine, a soutenu financièrement les travaux de ces deux équipes. Quant aux travaux les plus récents d’UCB, ils ont été financés par la National Science Foundation, la W. Alton Jones Foundation et le World Wildlife Fund. Les chercheurs soulignent que l’effet des produits chimiques ayant une répercussion sur les fonctions hormonales peut s’inverser au fur et à mesure que les niveaux d’absorption augmentent. Etant donné qu’entre 30 000 à 35 000 tonnes d’atrazine sont utilisées chaque année aux Etats-Unis et que les traces en sont détectées dans les fleuves, les étangs, l’eau provenant de la fonte des neiges et l’eau pluviale, les scientifiques recommandent le lancement d’études à plus grande échelle pour vérifier l’hypothèse selon laquelle l’atrazine représente la cause principale du déclin des amphibiens. Les herbicides, dangereux pour les amphibiens Alors que les pesticides sont déjà connus pour faire des ravages sur l’ensemble des populations d’amphibiens, de nouvelles données semblent montrer que les problèmes sont sous-estimés. En effet, l’un des herbicides les plus communs, l’Atrazine, semble avoir un effet délétère sur les salamandres en les rendant beaucoup plus sensibles aux infections. Utilisée pour contrôler le développement des mauvaises herbes sur le maïs, la canne à sucre ou les pelouses résidentielles, l’Atrazine est le second herbicide en terme d’utilisation aux Etats-Unis. Depuis longtemps, les scientifiques ont montré que chez les grenouilles et autres amphibiens, ce composé mime l’action d’une hormone nommée oestrogène, affectant les organes génitaux et le larynx. L’Atrazine a été mise sur le marché en 1958 mais ce n’est que récemment (à la fin des années 90) que les scientifiques ont noté l’augmentation des maladies d’origine fongiques et virales chez les amphibiens. Des études avaient confirmé l’effet immunosuppresseur de l’Atrazine mais l’augmentation de la susceptibilité aux infections restait un mystère. Pour expliquer ces effets, les biologistes Diane Denise Forson et Andrew Storfer de l’Université de l’Etat de Washington à Pullman ont mené leurs expériences sur la salamandre tigre, petit amphibien retrouvé dans les marécages et les étangs. En effet, l’habitat de ces animaux est souvent exposé à l’Atrazine et les scientifiques ont noté une augmentation des infections par le " Ambystoma tigrinum Virus " (ATV), qui provoque des hémorragies internes et la mort de cet animal. Les chercheurs ont donc exposé 384 salamandres à l’état larvaire à des concentrations du produit semblables à celles retrouvées dans la nature. Ensuite, après 12 semaines de développement, ils les ont exposé au virus ATV pendant 3 semaines. Les résultats présentés dans le journal Ecological Applications montrent que les salamandres exposées à l’Atrazine sont deux fois plus sensibles à l’infection. Lorsque l’Atrazine est combinée avec un engrais tel que le nitrate de sodium, les niveaux de lymphocytes diminuent d’environ 20%. Pour Storfer, les animaux sont particulièrement exposés. De plus, la peau des amphibiens est perméable, si bien que les toxines peuvent parvenir directement dans le flux sanguin. D’autre part, du fait de leur perméabilité aux toxines, les oeufs sont révélateurs des contaminations environnementales Pour Andrew Blaustein, un écologiste de l’Université de l’Etat de l’Oregon à Corvallis, cette étude met en lumière l’un des rares cas avérés d’augmentation des infections chez l’animal. Selon Tyrone Hayes, biologiste à l’Université de Californie de Berkeley, les mécanismes d’immunosuppression restent un point important à déterminer car des études ont associé l’Atrazine aux cancers du sein et de la prostate. En France, l’utilisation de l’Atrazine est totalement interdite depuis 2003.
Référence : "Effects of atrazine and iridovirus infection on survival and life-history traits of the long-toed salamander (Ambystoma macrodactylum)." (2006), Forson D. Environ Toxicol Chem. 25(1) pp168-73.
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