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Posté par Isabelle le Mercredi 08/02/2017 à 12:00
L'impasse évolutive de l'autofécondation se précise
La reproduction par autofécondation est relativement commune chez les plantes et les animaux hermaphrodites. Bien qu'elle présente des avantages à court terme vis-à-vis de la fécondation croisée, on a depuis longtemps suggéré qu'il s'agissait d'un "cul de sac évolutif". Un article publié fin 2016 dans Current Biology par des chercheurs du Centre d'Ecologie Fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en...) et Evolutive (CEFE, 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).) / 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...) de Montpellier / Université Paul Valéry Montpellier / EPHE) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) des Sciences de l'Evolution (ISEM / Université de Montpellier / CNRS/ IRD/ EPHE) de Montpellier vient aujourd'hui renforcer cette hypothèse. Leurs travaux qui s'appuient sur des lignées d'escargots d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) douce hermaphrodites révèlent que les mollusques qui privilégient l'autofécondation réagissent moins vite à la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) de sélection que ceux qui se reproduisent par 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 une cellule unique nommée zygote. Elle a été...) croisée (Croisée peut désigner :). Cette étude est ainsi la première à mettre en évidence de façon expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan...) l'effet négatif de l'autofécondation sur le potentiel adaptatif des espèces.


© Jean-Pierre POINTIER/EPHE/USR 3278/CNRS Photothèque
Alors que la plupart des espèces de l'arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide composée d'un...) du vivant se reproduisent par allofécondation, c'est-à-dire via le croisement entre un individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) mâle et femelle (En biologie, femelle (du latin « femella », petite femme, jeune femme) est le sexe de l'organisme qui produit des ovules, dans le cadre d'une...), de nombreux végétaux ainsi que certains mollusques privilégient quant à eux l'autofécondation. Or cette stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) reproductive est fortement suspectée d'augmenter le risque d'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :) des espèces qui la pratiquent via l'accumulation de mutations délétères dans leur 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 génome est...). Si cette hypothèse est désormais bien admise par la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...), très peu d'études expérimentales ont toutefois permis de la confirmer. Tel était justement l'objectif des travaux publiés récemment par un groupe de chercheurs du CNRS et de l'Université de Montpellier. Dans le but de comparer le potentiel évolutif de populations autofécondantes et allofécondantes, l'équipe de scientifiques a utilisé comme modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...) Physa acuta, un petit escargot (Le terme escargot est un nom vernaculaire qui en français désigne, par opposition aux limaces, la plupart des mollusques qui portent une coquille, dits aussi colimaçons. Majoritairement terrestres, ce...) d'eau douce hermaphrodite. "Outre le fait que cette espèce a un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de génération très court et qu'elle s'élève très facilement en laboratoire, elle présente la particularité d'être capable de s'autoféconder, même si elle privilégie la fécondation croisée, ce qui nous a permis de créer deux types de lignées ", explique Elsa Noël, chercheuse en génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) et écologie évolutive au CEFE et principale auteure de l'article.

En amont de l'expérience, des lignées ayant pratiqué l'allofécondation pendant 30 générations ou l'autofécondation une génération sur deux durant ce même laps de temps, cela afin d'éviter la disparition précoce de ce type de lignées du fait d'une trop grande accumulation de mutations, ont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord été constituées. L'étude proprement dite a été menée à la suite de cette étape préparatoire. Elle a consisté à poursuivre 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 ces lignées pendant six générations selon le même régime auquel elles avaient été préalablement soumises. Pour chaque nouvelle génération, les scientifiques ont mesuré le ratio longueur/largeur de la coquille de chaque escargot, cette valeur rendant compte de sa rotondité. A l'appui de cette mesure, ils ont ainsi pu sélectionner le ¼ de la population de descendants présentant la coquille la plus arrondie pour engendrer la génération suivante. "Cela nous a permis d'induire une forme de sélection artificielle en faveur d'une coquille plus arrondie, souligne Elsa Noël. Après six générations, nous avons pu constater que les lignées autofécondes répondaient moins rapidement et avec moins d'efficacité à cette pression de sélection que les lignées allofécondes." Bien que cette étude ne permette pas d'affirmer avec certitude que l'autofécondation constitue bien "un cul de sac évolutif" pour les espèces qui l'ont adoptées, elle démontre toutefois pour la première fois de manière expérimentale qu'en privilégiant cette stratégie de reproduction, une population a de fortes chances de voir sa variabilité génétique chuter, limitant ainsi sa capacité d'adaptation dans le futur.

Référence publicatioln:
Experimental Evidence for the Negative Effects of Self-Fertilization on the Adaptive Potential of Populations, par Elsa Noël, Philippe Jarne, Sylvain Glémin, Alicia MacKenzie, Adeline Segard, Violette Sarda, Patrice David, publié dans Current Biology le 29 décembre 2016.
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.11.015

Contact chercheur:
Elsa Noel (NOEL est l'acronyme qui désigne une unité de mesure utilisée en toxicologie et radiotoxicologie et plus particulièrement dans le domaine des...), Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE, CNRS / Université de Montpellier / Université Paul Valéry Montpellier / EPHE)

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Source: CNRS-INEE