Asexués anciens

Ostracode

Un second volet de nos activités de recherches dans les eaux douces concerne les stratégies de reproduction. La reproduction sexuée, pour laquelle des mâles et des femelles sont nécessaires, est très répandue chez les animaux et les plantes. Jusqu’à 95 % de toutes les espèces existantes ont, au moins une fois toutes les x générations, un cycle sexué. De nombreuses espèces, comme l’homme, ne se reproduisent que de manière sexuée. Mais il s’agit là d’un paradoxe de l’évolution. Un scientifique a même été jusqu’à appeler le sexe « le roi de tous les problèmes dans la biologie évolutive ». Pourquoi une telle situation ?

Comparons une espèce sexuée (chez laquelle les mères produisent aussi bien des garçons que des filles) avec une espèce asexuée (chez laquelle les mères ne produisent que des filles). Dans le cas de l’espèce sexuée, seule la moitié des descendants, à savoir les filles, pourra elle-même produire une descendance. Les mâles ne peuvent enfanter. Dans le cas des espèces asexuées, tous les individus peuvent produire des descendants. L’accroissement de la population chez les espèces asexuées est donc exponentiel, et bien plus rapide que chez les espèces sexuées. Mais alors, pourquoi la reproduction sexuée connaît-elle un tel succès ? Des dizaines d’hypothèses ont déjà été émises.   Celles-ci se rapportent au fait que les espèces asexuées peuvent difficilement éliminer de mauvais gènes (ce qui se produit normalement au cours d’une division de la cellule appelée « méiose », mais qui ne se produit plus chez les asexués), ou au fait que ces espèces ne peuvent que plus difficilement et plus lentement former des combinaisons de gènes favorables par rapport aux espèces sexuées. Dans le premier cas, les espèces asexuées ne pourront survivre en tant que groupes que durant une période limitée. Dans le second cas, ces espèces sont nettement moins performantes pour ce qui est de s’adapter à des conditions environnementales variables.

Et c’est ici que se situe le second paradoxe : certains groupes ont cependant réussi, même en l’absence de reproduction sexuée, à survivre depuis des millions d’années. Ces espèces sont appelées « asexués anciens ». Etant donné que ces groupes d’espèces refusent visiblement de s’adapter à nos lois en matière d’évolution (!), certains scientifiques les ont qualifiés de « vieux scandales de l’évolution » ! Il n’existe que quelques-uns de ces groupes d’espèces dans le monde : les rotifères bdelloïdes, quelques groupes de mites oribates, quelques espèces de phasmes, de même que nos propres ostracodes darwinulides (Darwinulidés). Parmi les quelque 2000 espèces d’ostracodes que l’on trouve actuellement dans les eaux douces, seule une trentaine d’espèces appartient à cette famille. Darwinula stevensoni est la seule espèce à avoir une aire de distribution très vaste, et on peut la trouver dans une grande variété de biotopes différents : la plupart des autres espèces de Darwinulidés sont par contre beaucoup plus rares. Et, effectivement, le genre Darwinula a pris le nom de Charles Darwin !

Schön

Notre objectif est de déterminer si ces espèces auraient éventuellement développé des mécanismes génétiques ou écologiques spéciaux, les rendant moins dépendants des avantages évolutifs de la reproduction sexuée. Une des hypothèses que nous étudions est la présence d’un système très efficace de réparation de l’ADN.

Pour satisfaire aux usages dans les milieux scientifiques, nous devons en premier lieu prouver que les Darwinulidés sont bel et bien des asexués anciens, et qu’ils n’ont pas de reproduction sexuée cryptique sous une forme ou une autre. Cette recherche a occupé jusqu’ici l’essentiel de nos activités, vu le profond scepticisme de nos collègues dans les milieux spécialisés ! Grâce à l’étude des fossiles (les ostracodes créent, par le biais de leurs valves, de bons fossiles), nous avons pu démontrer que l’espèce Darwinula stevensoni existe déjà depuis 20 millions d’années sans reproduction sexuée, et que les Darwinulidés en tant que tels sont présents depuis probablement quelque 200 millions d’années sans avoir eu recours à la reproduction sexuée. Il existe également des Darwinulidés encore plus anciens, mais il est possible que ceux-ci datent d’une époque à laquelle leur reproduction sexuée avait encore lieu.

Nous pensons maintenant avoir trouvé la solution à l’énigme et nous croyons pouvoir prouver dans quelles circonstances les Darwinulidés sont devenus complètement asexués. Mais nous ne pouvons en dire plus pour le moment : nous devons d’abord publier des articles scientifiques à ce sujet…

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