Premier cas de parthénogenèse chez les coccinelles !
Publié par Adrien le 19/02/2020 à 14:00
Source: CNRS INEE
"Le pourquoi du sexe" reste encore aujourd'hui une des grandes questions évolutives. La découverte de lignées asexuées chez des espèces animales considérées jusque-là comme étant strictement sexuées, ouvre la porte à des études pouvant éclairer cette question majeure. C'est le cas d'un travail publié dans la revue Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research par des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB - CNRS/Univ. Toulouse III-Paul Sabatier/IRD), en collaboration avec des partenaires du Muséum (Salle d'exposition du Muséum Provincial (1908) à Toronto (Ontario, Canada) Mangattan Museum (2001) à Ishinomaki (Japon), consacré aux oeuvres de...) 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 l'Ancien. Le terme d’histoire naturelle a...) et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) des Açores (Les Açores sont un groupe d’îles portugaises qui se trouvent en plein océan Atlantique, à environ 1 500 km à l’ouest de Lisbonne, autant au nord-ouest du...) (Portugal). Cet article rapporte la découverte de populations d'une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique....) de coccinelle composées strictement de femelles parthénogénétiques, dont les oeufs non fertilisés donnent ainsi origine à une descendance composée également exclusivement de femelles. Les auteurs mettent en évidence des réarrangements chromosomiques et une infection par la bactérie Wolbachia chez ces individus et discutent la possible implication de ces phénomènes dans 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.) asexuée.


Distribution géographique des populations sexuées et asexuées de la coccinelle Nephus voeltzkowi Weise (Coleoptera: Coccinellidae)
© Alexandra Magro - EDB

Des plumes colorées, des chansons mélodieuses, des odeurs aphrodisiaques, ou des parades nuptiales sont parmi les nombreux charmes déployés par les animaux pour attirer l'attention d'un partenaire sexuel. Ils témoignent du fait que la reproduction se fait très majoritairement à deux. Néanmoins, ce mode de reproduction est coûteux: il faut trouver un partenaire, ce qui prend du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et expose les organismes à des risques, et s'adonner à ce que W. D. Hamilton appelait le "cirque ridicule du 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 différences physiques distinguant...)". Dans ces conditions, pourquoi la reproduction asexuée n'est-elle pas plus répandue chez les animaux ? Il y a bien quelques exemples de lignées restées asexuées depuis des millions d'années, et cela malgré le fait que des mutations délétères devraient s'accumuler au long du temps et que ce mode de reproduction ne créerait pas la diversité génétique (La diversité génétique est une caractéristique décrivant le niveau de variétés des gènes au sein d'une même...) sur laquelle la sélection naturelle agit, permettant l'adaptation à de nouvelles conditions. Pourquoi ces cas sont-ils si rares ?

Parmi les insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur environnement (association loi de...) et autres Hexapodes, on estime qu'environ un millier d'espèces sont parthénogénétiques. Les Coccinellidae constituent une famille de coléoptères composée de quelque 6000 espèces, qui fait depuis longtemps l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) de beaucoup d'attention de la part des chercheurs en raison, notamment, de leur rôle dans la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de certains ravageurs des cultures. Cependant, la parthénogenèse n'avait pas été reportée jusqu'à présent chez cette famille. Son existence est d'autant plus intéressante que ce mode de reproduction est rare chez les coléoptères, l'ordre le plus riche en espèces dans le monde (Le mot monde peut désigner :) animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...).

Les coccinelles parthénogénétiques ont été découvertes dans deux localités se trouvant à une grande distance l'une de l'autre: l'archipel (Un archipel est un ensemble d'îles relativement proches les unes des autres. La proximité se double le plus souvent d'une origine géologique commune.) des Açores et l'île (Une île est une étendue de terre entourée d'eau, que cette eau soit celle d'un cours d'eau, d'un lac ou d'une mer. Son étymologie latine, insula, a donné l'adjectif...) de la Réunion (La Réunion est une île française du sud-ouest de l'océan Indien située dans l'archipel des Mascareignes à environ 700 kilomètres à...). Elles ont été identifiées comme Nephus voeltzkowi Weise, une espèce bisexuée commune en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres...) subsaharienne. Au terme d'analyses génétiques, ils ont montré la similarité des individus des deux populations et écarté la polyploïdisation et l'hybridation comme mécanismes déclencheurs de la parthénogenèse chez ces coccinelles, alors qu'ils en sont fréquemment responsables dans d'autres cas. Par contre, les caryotypes des individus des deux populations ont manifestement subi des réarrangements chromosomiques (fusions Robertsoniennes). Par ailleurs, ces individus parthénogénétiques sont également infectés par la bactérie Wolbachia, capable d'induire la parthénogenèse chez des organismes haplodiploïdes, et suspectée de pouvoir le faire chez des diplodiploïdes, comme les coléoptères. Remaniements chromosomiques et / ou infection par Wolbachia pourraient être des phénomènes post-parthénogenèse, mais les auteurs n'excluent pas la possibilité qu'ils se trouvent à l'origine même de la reproduction asexuée chez ces coccinelles.

Référence

First case of parthenogenesis in ladybirds (Coleoptera: Coccinellidae) suggests new mechanisms for the evolution of asexual reproduction, Alexandra Magro, Emilie Lecompte, Jean‐Louis Hemptinne, Antonio O. Soares, Anne‐Marie Dutrillaux, Jérôme Murienne, Helmut Fürsch, Bernard Dutrillaux, Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, Nov. 2019. DOI: 10.1111/jzs.12339.
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