Un monde sans sexe … et si c’était vrai?

 

Organismes microscopiques ubiquitaires aux capacités de survie étonnante dans des milieux extrêmement rudes, les rotifères sont également capable de se reproduire exclusivement de façon asexuée, tout en  développant des techniques permettant de maintenir une diversité génétiques suffisante.  Photo : Josh Groose, 2004.

Animaux microscopiques ubiquitaires, les rotifères ont développé des capacités de survie étonnantes dans des milieux extrêmement rudes. Fait remarquable, ils se reproduisent exclusivement de façon asexuée! 
Photo : Josh Groose, 2004.

Les rotifères, petits animaux n’existant qu’au sexe féminin, se reproduisent exclusivement par clonage! Cette découverte extraordinaire faite par une équipe de chercheurs de l’Université de Namur bouleverse l’ordre établi et ouvre la voie à de nouvelles réflexions sur le monde animal.

« Sans cellules sexuelles, donc sans ovules et sans spermatozoïdes, la fécondation est impossible. », explique Jean-François Flot, en charge de l’étude sur les rotifères à l’Université de Namur. « C’est la première fois que l’on observe un chromosome portant les deux versions d’un même gène. Dans ces conditions, il est impossible de former des cellules sexuelles! », s’enthousiasme-t-il.

Dans le règne animal, pour avoir une descendance, il faut un partenaire de chaque sexe : un mâle et une femelle. Ce principe semblait inaltérable. Jusqu’à ces travaux magistraux. Ils bouleversent profondément les connaissances en biologie : Oui, des animaux sont capables de se reproduire exclusivement sans sexe! 

Pour comprendre, plongeons au coeur du matériel génétique

Chaque cellule animale contient des chromosomes en deux exemplaires : l’un provenant du père, l’autre de la mère. Ils sont dits homologues, et portent chacun une version différente du même gène (par exemple, le gène codant pour la couleur des yeux). Les cellules sexuelles (spermatozoïde et ovule), appelées gamètes, ne conservent qu’un seul exemplaire de chaque chromosome. Lorsque un ovule et un spermatozoïde fusionnent, les chromosomes se réunissent par paires pour donner un nouvel individu. Ces combinaisons d’appariement sont infinies, et sont à l’origine de la diversité génétique. Concrètement, vous avez beau avoir le même père et la même mère, vous êtes très différent de votre soeur ou de votre frère. C’est ça, la diversité génétique!

Plus la diversité génétique d’une espèce est importante, plus ses chances d’adaptation aux changements brutaux de son environnement augmentent. La reproduction sexuée présente ainsi un tel avantage évolutif que nombreux ont été les scientifiques à rejeter l’idée de tout autre mode exclusif de reproduction.

« La reproduction asexuée, (appelée parthénogenèse, ndlr), est pourtant observée et décrite chez des espèces de poissons ou de coraux », me direz-vous. En effet, mais ce mode de reproduction, proche du clonage, se fait toujours en alternance avec une reproduction sexuée, nécessitant, elle, un mâle et une femelle.

Que serait une règle générale sans exceptions ?

Les exceptions se nomment « rotifères bdelloïdes », minuscules invertébrés présents de par le monde en plusieurs centaines d’espèces.

Depuis les années 50, des scientifiques aventuriers du monde de l’ultra-petit cherchent, en vain, la présence de rotifères mâles. Rien, nada. Malgré la multiplication des échantillons, ils ne mettent la main que sur des rotifères femelles. Et qui dit absence de mâle, dit absence de fécondation. Selon les biologistes, une reproduction exclusivement asexuée ne peut mener qu’à une extinction rapide et certaine de l’espèce. Or, force est de constater que les rotifères bdelloïdes sont toujours bien présents, et ce, depuis plusieurs dizaines de millions d’années. On est donc loin de l’extinction d’espèce prédite.

Qualifiés de « scandale évolutif », les rotifères bdelloïdes étaient devenus une énigme bien gênante pour les biologistes.

Cocorico !

Une équipe internationale menée par les universités de Namur (Belgique) et d’Evry (France), vient de trouver la clef du mystère et met ainsi fin à plus de 50 ans de débats virulents sur la théorie de l’évolution. « En réussissant à séquencer le génome de Adineta vaga, une espèce de rotifères, on s’est rendu compte qu’il n’y avait pas de véritables paires de chromosomes comme c’est pourtant le cas dans l’entièreté du règne animal. », explique Jean-François Flot, en charge de l’étude à l’Université de Namur. « On a, en effet, observé un chromosome portant les deux versions d’un même gène. C’est une caractéristique qui implique l’impossibilité de former des gamètes. ». Sans cellules sexuelles, sans ovules, sans spermatozoïdes, la reproduction sexuée est impossible. « Cette découverte clôt un débat vieux de plus de 50 ans: les rotifères bdelloïdes sont bel et bien exclusivement asexués. » Et de l’avis des chercheurs, ils ne sont sûrement pas les seuls animaux à avoir fait une croix sur le sexe.

Publiée dans la revue Nature en date du 21 juillet, jour de la fête nationale belge, cette information est passée inaperçue, noyée dans les informations royales. Et pourtant, il s’agit là d’une avancée phénoménale et capitale dans la compréhension du vivant.

Des rotifères clones et … rois du « copier-coller »

La production de simples clones n’est pas viable pour une espèce car cela induirait une très faible diversité génétique (et donc un risque de mortalité en masse suite à des changements brusques de l’environnement). En plus, cela entraînerait un très grand risque d’accumulation de mutations conférant un désavantage évolutif (une maladie, par exemple). Le rotifère Adineta vaga a contourné ces deux problèmes en utilisant des mécanismes déjà observés dans la nature, mais dont il pousse ici l’usage à son paroxysme. Tout d’abord, il augmente sa diversité génétique en intégrant dans son propre génome, une grande quantité de fragments d’ADN provenant d’autres espèces. Ainsi, « près de 8% des gènes de Adineta vaga proviennent de champignons, de bactéries ou de plantes ». Ensuite, le risque d’accumulation de mutations délétères est contrôlé par un système de « copier-coller » génétique, permettant de corriger ces mutations désavantageuses.

Quelle révolution dans les connaissances du monde animal! … Vivre sans sexe est donc bel et bien possible, et ce pendant des milliers d’années!

Laetitia Theunis

Laisser un commentaire