Chez ce nématode, les mâles sont nécessaires à la reproduction, mais pas leurs gènes
Publié par Adrien le 16/03/2019 à 08:00
Source: CNRS

Deux spécimens de nématodes Mesorhabditis belari © Marie DELATTRE/LBMC/CNRS Photothèque
Chez le ver Mesorhabditis belari, les mâles servent uniquement à aider les femelles à produire des clones d'elles-mêmes. Ce mode de reproduction inédit vient d'être décrit par des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'ENS de Lyon, de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et physiologiste français.) Lyon 1 et du Muséum (Salle d'exposition du Muséum Provincial (1908) à Toronto (Ontario, Canada) Mangattan Museum (2001) à Ishinomaki (Japon),...) national d'Histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline...), dans un article publié le 15 mars 2019 dans la revue Science.

En 1949, le jeune biologiste (Sur les autres projets Wikimédia :) Victor Nigon présentait dans son travail de thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il évoque.) ses observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) sur la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions de Minuit.) de diverses espèces de nématodes, des petits vers ronds vivant dans les sols. Et parmi elles, le ver (Les vers constituent un groupe très hétérogène d'animaux invertébrés qui partagent une caractéristique commune, à savoir un corps mou, flexible,...) Mesorhabditis belari chez qui les rares mâles présents dans la population sont nécessaires à la reproduction bien que le matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) des spermatozoïdes soit rarement utilisé par l'ovule (L'"ovule" est la cellule sexuelle (ou gamète) produite par les femelles. Comme tous les gamètes, l'"ovule" est haploïde, il contient la moitié des chromosomes de la mère. Remarquons que, dans l'espèce humaine, ce...). L'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote jusqu’au stade où les...) qui se développe donne naissance à une femelle (En biologie, femelle (du latin « femella », petite femme, jeune femme) est le sexe de l'organisme qui produit des ovules, dans le...), clone de sa mère.

Soixante-dix années plus tard, ce ver a piqué à nouveau la curiosité d'une équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) internationale pilotée par des chercheurs du CNRS, de l'ENS de Lyon, de l'Université Claude Bernard Lyon 1 et du Muséum national d'Histoire naturelle. Ils ont confirmé les premières observations de Victor Nigon, mais ont également noté que dans les 9 % des cas où le matériel génétique est utilisé après fécondation (La fécondation, pour les êtres vivants organisés, est le stade de la reproduction sexuée consistant en une fusion des gamètes mâle et femelle en...), l'embryon donne naissance à un mâle. Ainsi, les mâles ne peuvent disséminer leurs gènes qu'à leurs fils. M. belari représente donc un cas unique, où les mâles n'ont pas de contribution génétique, et peuvent être vus comme une simple extension des femelles pour les aider à démarrer le développement de leurs oeufs.

Si les mâles ne servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) pas à disséminer les gènes de leur mère, alors il faut qu'ils servent au moins à ce que la mère produise le plus de descendants possibles. Cela n'est possible que si les fils qu'une femelle produit aident ses propres filles à produire un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'embryons. En d'autres termes, si les mâles fécondent préférentiellement leurs soeurs.

Mais pourquoi la proportion de 9 % de mâles a-t-elle été retenue au cours de l'évolution, et non 2 % ou 20 % par exemple ? En utilisant la "théorie des jeux (La théorie des jeux constitue une approche mathématique de problèmes de stratégie tels qu’on en trouve en recherche opérationnelle et en économie. Elle étudie les situations...)", les chercheurs ont montré que produire 9 % de mâles était une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) évolutivement stable: cette quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de...) est suffisante pour s'assurer qu'un maximum de descendantes femelles soient produites, sans pour autant gaspiller trop de ressources dans la production de mâles dont les gènes n'ont aucun avenir.

L'asexualité est un mode de reproduction où des espèces composées uniquement de femelles produisent des clones d'elles-mêmes. Au contraire de la sexualité, où des individus de sexe (Le mot sexe désigne souvent l'appareil reproducteur, ou l’acte sexuel et la sexualité dans un sens plus global, mais se réfère aussi aux...) mâle permettent le brassage génétique avec les femelles. M. belari présente un cas nouveau, où des mâles peuvent être utiles à la reproduction des femelles, même sans brassage génétique. L'équipe de recherche compte maintenant poursuivre ces travaux en essayant de comprendre comment un tel mode de reproduction a pu émerger, et en testant la stabilité de l'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est...)M. belari via l'étude de son génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le...).


Montage de photographies en fluorescence d'embryons de M. belari en cours de division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce...). Le cytosquelette est coloré en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône...), l'ADN femelle en magenta et l'ADN mâle en blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où l'image que l'on en donne...). On peut observer que l'ADN mâle n'est pas intégré au noyau des cellules de l'embryon en cours de division. © Marie DELATTRE/LBMC/CNRS Photothèque

Bibliographie

Males as somatic investment in a parthenogenetic nematode. Manon Grosmaire, Caroline Launay, Marion Siegwald, Thibault Brugière, Lilia Estrada-Virrueta, Duncan Berger (Un berger (une bergère) est une personne chargée de guider et de prendre soin des troupeaux de moutons (quand il n'y a pas de complément de nom, il s'agit toujours de troupeaux de moutons), ou par extension de...), Claire Burny, Laurent Modolo, Mark Blaxter, Peter Meister, Marie-Anne Félix, Pierre-Henri Gouyon et Marie Delattre. Science, le 15 mars 2019. DOI: 10.1126/science.aau0099.
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