Zoologie

Un poisson mâle fait un bébé tout seul

Des chercheurs portugais ont identifié un poisson dont le matériel génétique provient exclusivement de son géniteur mâle. L’ADN maternel en est totalement absent. Un cas unique chez les vertébrés

Pour la plupart d’entre nous, un embryon est issu de la rencontre d’un spermatozoïde et d’un ovule, en d’autres termes du développement d’un œuf dont le génome provient pour moitié d’un mâle, pour moitié d’une femelle. C’est vite oublier la diversité des modes de reproduction dans le vivant. Pour preuve, une étude portugaise publiée dans la revue Royal Society Open Science. Celle-ci rapporte qu’un poisson a engendré un individu qui n’a hérité d’aucun caractère génétique maternel. Il est le résultat d’une androgenèse, un mode de reproduction au cours duquel le gamète mâle n’a pas besoin du matériel génétique femelle pour produire un individu mâle.

Les chercheurs portugais ont identifié par hasard ce nouveau mode de reproduction chez le poisson Squalius alburnoides lors de travaux qui consistaient au départ à évaluer les taux de succès de reproduction au sein d’une population naturelle de poissons hybrides appartenant à des lignées génétiquement distinctes. Des individus mâles et femelles de S. alburnoides et d’une autre lignée hybride (S. pyrenaicus) ont été placés dans un réservoir reproduisant l’habitat de rivières de la Péninsule ibérique afin qu’ils s’y reproduisent et que les chercheurs analysent leur progéniture sur le plan génétique.

De l’androgenèse à la parthénogenèse

Parmi 261 poissons nés dans ce bassin, Miguel Morgado-Santos et ses collègues du centre d’écologie de l’Université de Lisbonne ont choisi d’en analyser 100. Ils ont alors eu l’énorme surprise d’identifier un individu dont le génome était l’exacte copie d’un poisson mâle S. alburnoides. «La constitution génétique de cet individu ne peut s’expliquer que par androgenèse», explique Tanja Schwander, professeur dans le Département d’écologie et évolution de l’Université de Lausanne.

«Cette étude nous rappelle qu’il existe des modes de reproduction non orthodoxes dont le plus connu est la parthénogenèse.» Chez certaines espèces (vertébrés, escargots, insectes, acariens), la parthénogenèse représente le mode de reproduction habituel. Nul besoin d’un spermatozoïde pour que la fécondation de l’œuf se produise. Des femelles engendrent leur descendance en se clonant. La gynogenèse est une forme particulière de parténogenèse que l’on observe chez certaines espèces d’amphibiens et de poissons. Ici, le développement de l’œuf requiert un contact physique entre l’ovule et le spermatozoïde mais ce dernier ne pénètre pas l’ovule. Son matériel génétique ne participe donc pas à la constitution du nouvel individu.

Autre mode de reproduction étonnant: l’hybridogenèse qui s’observe chez certaines espèces de grenouilles et de phasmes. Dans ce cas, il y a fécondation de l’ovule par un spermatozoïde d’une autre espèce et développement normal d’un individu hybride. Mais quand ce dernier produit des ovules, il élimine le génome paternel. Il y a donc alors transmission clonale du seul génome maternel.

Unique chez les vertébrés

Mais revenons au poisson androgénique identifié par les chercheurs de Lisbonne. Jusqu’à présent, l’androgénèse n’avait jamais été décrite chez un vertébré. Dans ce mode de reproduction, l’individu est le clone de son géniteur paternel. L’androgenèse a été décrite chez certaines espèces de corbicules (mollusques bivalves) et de fourmis. De même, une androgénèse spontanée a occasionnellement été observée chez la guêpe Venturia canescens et l’abeille Apis mellifera.

Les chercheurs ignorent le mécanisme précis d’androgenèse qui a donné naissance à leur poisson. Deux possibilités sont envisageables. La première serait que le spermatozoïde ait pénétré un ovule vide dans lequel aucun matériel génétique ne se trouvait dans le noyau. Il ne participe donc pas sur le plan génétique à la fabrication du nouvel individu. Tout se passe donc comme si le mâle exploitait l’œuf d’une femelle dépourvu de tout ADN nucléaire. Un tel phénomène s’observe habituellement pour le cyprès et semble-t-il chez certaines fourmis même si cela reste à démontrer. Le matériel génétique de l’œuf résulte alors de la duplication du seul ADN paternel. Autre possibilité: le spermatozoïde féconde l’ovule, après quoi le matériel génétique d’origine maternel dans le noyau est éliminé de l’œuf fécondé qui ne contient donc plus que le génome paternel. L’élimination du génome maternel est observée de façon constante chez les corbicules.

«Si l’androgenèse spontanée observée chez cet individu S. alburnoides était due à une élimination active du génome maternel, ce mode de reproduction pourrait être à l’origine d’une nouvelle lignée de poissons. Il est donc possible que cet événement spontané puisse devenir, au fil des générations, le mode de reproduction habituel», commente Tanja Schwander. Quoi qu’il en soit, la description de ce poisson androgénique montre que la vie prend parfois des chemins absolument fascinants pour parvenir à ses fins.

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