De nombreuses espèces de champignons à travers le monde produisent de la psilocybine, un produit chimique ayant des effets psychédéliques chez l'homme, mais son objectif évolutif pourrait être de dissuader les insectes mangeurs de champignons.
De nombreuses espèces de champignons produisent le composé psychoactif psilocybine
Les champignons magiques procurent aux humains des expériences altérant l’esprit depuis des milliers d’années, mais la véritable raison pour laquelle les champignons ont développé ces produits chimiques hallucinogènes pourrait être leur utilisation comme arme biologique contre les insectes qui s’en nourrissent.
La psilocybine est l'ingrédient actif de nombreuses espèces de champignons magiques, que l'on trouve sur tous les continents à l'exception de l'Antarctique et qui sont utilisées depuis longtemps par les chamans dans les cultures traditionnelles. Récemment, des chercheurs ont étudié la psilocybine comme traitement possible pour toute une gamme de problèmes de santé mentale, allant de la dépression au trouble de stress post-traumatique.
La drogue exerce ses effets psychédéliques principalement en se liant aux récepteurs de sérotonine du cerveau humain. Mais on ne sait pas exactement pourquoi de nombreuses espèces de champignons ont évolué pour synthétiser des composés qui ressemblent à des neurotransmetteurs animaux, explique Jon Ellis de l'Université de Plymouth au Royaume-Uni. « Il y avait des suggestions selon lesquelles la psilocybine pourrait avoir un rôle défensif contre les fongivores invertébrés, mais ces hypothèses n'avaient jamais été testées », dit-il.
Pour étudier les effets de la psilocybine sur les insectes, Ellis et ses collègues ont mélangé des champignons magiques séchés et en poudre (Psilocybe cubensis) en nourriture donnée aux mouches des fruits (Drosophile melanogaster) les larves. Ils ont suivi les jeunes larves tout au long de leur cycle de vie pour voir combien d'entre elles ont survécu, à quelle vitesse elles se sont développées et si les adultes étaient plus petits que la moyenne ou montraient des signes de différences de développement.
Ils ont également préparé des extraits liquides de champignons, ajouté du saccharose et exposé les larves à ces extraits pendant une heure avant de filmer leurs mouvements. C'était « un peu comme un bain dans une soupe sucrée aux champignons magiques », explique Kirsty Matthews Nicholass, membre de l'équipe, également à l'Université de Plymouth.
« En mesurant la vitesse à laquelle ils rampaient, la distance parcourue et la coordination de leurs mouvements, nous avons pu quantifier les effets à court terme sur le système nerveux des insectes », explique Nicholass.
Les larves élevées avec de la nourriture contenant des champignons magiques ont survécu à des taux bien inférieurs à ceux des larves nourries avec une nourriture normale. À des doses plus faibles, la survie jusqu’à l’âge adulte a chuté de plus de moitié, et à des doses plus élevées, seulement un quart environ des larves ont survécu.
« Même parmi celles qui ont réussi leur développement, les effets étaient évidents : les mouches adultes étaient plus petites, avec des corps plus courts et des asymétries entre les ailes gauche et droite, ce qui est un signe classique de stress lié au développement », explique Nicholass. « Ils ont rampé sur des distances plus courtes, ont passé moins de temps à se déplacer et ont montré un comportement de virage plus irrégulier. En termes pratiques, cela signifie que les insectes étaient plus lents et moins coordonnés. »
Mais il est peu probable que les insectes vivent une expérience psychédélique comme celle des humains, dit-elle. « Nos résultats suggèrent que des composés comme la psilocybine interfèrent avec la physiologie et le comportement de base des insectes d'une manière qui est probablement nocive plutôt que altérant l'esprit. »
L’équipe a également collecté sept espèces de champignons à Dartmoor, au Royaume-Uni, et analysé l’ADN d’invertébrés présent dans les échantillons. Cela a révélé que les champignons producteurs de psilocybine collectés hébergeaient un groupe d'insectes distinct de la plupart des autres champignons échantillonnés, ce qui suggère que les composés psychédéliques pourraient jouer un rôle dans la détermination des insectes qui peuvent y vivre ou s'en nourrir, selon les chercheurs.
Cependant, des résultats inattendus ont été obtenus, indiquant que le rôle de la psilocybine est plus compliqué que ce que suggèrent les premiers résultats. Par exemple, les mouches des fruits présentant des niveaux réduits de récepteurs de sérotonine avec lesquels la psilocybine interfère normalement ont subi des effets plus graves.
Les chercheurs affirment que d’autres hypothèses sur l’évolution des champignons psychédéliques devraient également être testées, comme l’idée selon laquelle la psilocybine dissuaderait les limaces et les escargots ou que ces champignons manipuleraient les invertébrés pour les aider à disperser les spores.
Fabrizio Alberti, de l'Université de Warwick au Royaume-Uni, affirme que l'expérience montre que même les champignons qui ne produisent pas de psilocybine peuvent produire d'autres métabolites qui interfèrent avec le taux de nymphose et la survie des insectes.
« Des études supplémentaires utilisant la psilocybine pure sur les insectes seront nécessaires pour déterminer le rôle écologique de la psilocybine et déterminer si ce composé hallucinogène a pu évoluer en tant que moyen de défense des insectes », explique Alberti.
L'étude met en évidence les défis majeurs liés à l'exploration du rôle évolutif des champignons producteurs de psilocybine, explique Bernhard Rupp de l'Université d'Innsbruck, en Autriche.
« Les champignons produisant de la psilocybine et d'autres composés exotiques pourraient bénéficier de nombreux avantages évolutifs, par exemple en dissuadant leur consommation par les insectes ou les escargots », explique-t-il.
