Les bruits de la circulation stressent les grenouilles, mais certains se sont adaptés

Les grenouilles des étangs situés à proximité des autoroutes présentent une réponse au stress atténuée et un profil immunitaire altéré lorsqu’elles sont exposées au bruit de manière expérimentale par rapport aux grenouilles des étangs calmes. Cela suggère que les grenouilles des étangs bruyants se sont adaptées pour réduire les effets négatifs du bruit de la circulation. Crédit: Tracy Langkilde, Penn State

Les grenouilles des étangs bruyants situés à proximité des autoroutes ont modifié leur profil de stress et d'immunité par rapport à celles des étangs plus calmes – des modifications qui réduisent les effets négatifs du bruit de la circulation sur les amphibiens. Selon une nouvelle étude, lorsque les grenouilles de bassins calmes sont exposées au bruit de la circulation, ce bruit est stressant et entrave la production de peptides antimicrobiens, un mécanisme de défense important contre les agents pathogènes. Toutefois, les grenouilles prélevées dans des étangs situés à proximité des autoroutes présentent une réponse au stress atténuée et un profil immunitaire altéré, qui permettent tous deux de réduire les coûts du bruit de la circulation. L'étude paraît en ligne le 21 novembre 2018, dans le Journal de la Royal Society Proceedings B.


"Aux États-Unis, le bruit de la circulation peut être entendu presque partout", a déclaré Jennifer Tennessen, première auteure du journal. Elle était étudiante de troisième cycle à la Penn State au moment de la recherche et est actuellement associée de recherche à la Western Washington University. "Le bruit peut avoir un certain nombre de conséquences négatives sur la faune, par exemple en interférant avec la communication et en réduisant la capacité de trouver de la nourriture. Les grenouilles sont particulièrement vulnérables au bruit car elles dépendent du son pour trouver un partenaire et se reproduire. au printemps pour s'accoupler et pondre leurs œufs, mais beaucoup de ces étangs sont situés à proximité de routes bruyantes. Nous voulions savoir si le bruit de la circulation avait des effets physiologiques négatifs sur les grenouilles des bois et, dans l'affirmative, s'ils pouvaient s'adapter. "

Les chercheurs ont recueilli des œufs dans des étangs situés à moins de 300 pieds des autoroutes et des principales autoroutes, ainsi que dans des étangs situés dans des lieux plus isolés, à moins de 3 miles des principales routes. Les œufs ont été élevés par métamorphose dans le laboratoire et les grenouilles résultantes ont été exposées au bruit de la circulation ou à un bruit ambiant similaire à celui observé dans les étangs calmes pendant 8 jours, à peu près le temps qu’ils passeraient à l’étang de reproduction.

Les chercheurs ont constaté que les grenouilles des étangs calmes présentaient une augmentation des niveaux de corticostérone, une hormone du stress, après une exposition au bruit de la circulation pendant 8 jours, ce qui indique que le bruit est stressant. L'exposition au bruit a également affecté la fonction immunitaire chez les grenouilles des sites tranquilles, en augmentant le nombre de globules blancs appelés monocytes – une indication d'une réponse immunitaire au bruit – et en nuisant à la production de composés importants sur la peau appelés peptides antimicrobiens.

"Chez les grenouilles des étangs calmes, l'exposition au bruit de la circulation a nui à la capacité de produire des peptides antimicrobiens dans les familles des brevinines et des temporines", a déclaré Louise Rollins-Smith, professeur de pathologie, microbiologie et immunologie à la faculté de médecine de l'Université Vanderbilt et auteure. du papier. "Les peptides antimicrobiens sont des composants du système de défense immunitaire qui fournissent une protection importante contre les agents pathogènes tels que les bactéries et les champignons. Les peptides de la famille des brévinines en particulier inhibent fortement l'agent pathogène fongique responsable de la maladie infectieuse chytridiomycose, responsable de la mortalité généralisée des amphibiens autour du monde."

Les grenouilles des bois dépendent du son pour trouver des partenaires et se reproduire, mais de nombreux étangs de reproduction se situent à proximité de routes bruyantes. Une nouvelle étude révèle que le bruit de la circulation est stressant pour les grenouilles et entrave la production de peptides antimicrobiens – un mécanisme de défense important contre les agents pathogènes comme le champignon chytride. Crédit: Lindsey Swierk

Les chercheurs ont également cherché à savoir si les grenouilles avaient mis au point des moyens de gérer ces conséquences négatives du bruit de la circulation.

"Une élévation à long terme des hormones de stress peut avoir des conséquences immunitaires négatives", a déclaré Tracy Langkilde, professeure et directrice de la biologie à Penn State et auteure principale de l'article. "Nous pourrions donc nous attendre à une suppression de la réponse au stress après une exposition au stress à long terme afin de réduire les coûts immunitaires, tels que la production modifiée de peptides cutanés que nous avons documentée ici. Chez les grenouilles des étangs bruyants, nous voyons exactement cela."

Les grenouilles des étangs bruyants ne présentaient pas de taux élevés de corticostérone après une exposition au bruit de la circulation pendant 8 jours, ce qui suggère que les grenouilles des étangs situés dans des zones très bruyantes ont une réaction de stress supprimée.

"Nous ne savons pas si les grenouilles des sites bruyants ont une réaction de stress supprimée au bruit spécifiquement ou si elles ont une réponse de stress supprimée dans l'ensemble", a déclaré Langkilde. "Les deux offrent l'avantage d'éviter les coûts liés au bruit liés au stress, mais une réponse au stress atténuée en général pourrait avoir d'autres effets négatifs, par exemple, le fait de ne pas être en mesure de préparer correctement une réponse comportementale aux prédateurs."

Contrairement aux grenouilles des étangs calmes, qui avaient augmenté le nombre de monocytes lorsqu’elles étaient exposées au bruit de la circulation, les grenouilles des étangs bruyants avaient en fait une augmentation du nombre de monocytes lorsqu’elles étaient exposées au bruit ambiant entendu dans les étangs calmes. Les chercheurs estiment que ce type de réponse immunitaire peut se produire dans des situations inhabituelles et soutiennent l’idée que les grenouilles des sites bruyants se sont adaptées pour éviter les coûts physiologiques du bruit.

"A l'avenir, nous espérons identifier le mécanisme permettant aux grenouilles de s'adapter au bruit", a déclaré Tennessen. "Les routes près des étangs que nous avons étudiés ont été construites entre les années 1940 et 1960, de sorte que ces changements pourraient s'être produits entre 15 et 35 générations de grenouilles. Les gens pensent généralement que l'adaptation et l'évolution se déroulent sur d'énormes échelles de temps, mais nous voyons ici que les animaux peuvent réagir relativement bien. rapidement à de nouvelles menaces, même si les conséquences de cette réponse sont encore floues ".


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Plus d'information:
Les grenouilles s’adaptent au bruit anthropogénique, physiologiquement coûteux, Actes de la Royal Society B, rspb.royalsocietypublishing.or… .1098 / rspb.2018.2194

Référence du journal:
Actes de la Royal Society B

Fourni par:
Université d'État de Pennsylvanie

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