Darwin avait encore raison : De grandes antennes sont importantes dans la sélection sexuelle

En 1871, Charles Darwin avait proposé une prédiction sur sa théorie de la sélection sexuelle que le choix d’un partenaire féminin pourrait provoquer l’évolution des signaux d’accouplement chez les mâles.


Le papillon Uraba lugens peut évoluer pour avoir des antennes plus grandes afin d'être plus réceptifs aux signaux sexuelles des femmes dans le cadre de la théorie de la sélection sexuelle de Darwin - Peter Marriott
Le papillon Uraba lugens peut évoluer pour avoir des antennes plus grandes afin d'être plus réceptifs aux signaux sexuelles des femmes dans le cadre de la théorie de la sélection sexuelle de Darwin - Peter Marriott

Près de 150 ans après que Charles Darwin ait proposé une prédiction peu connue de sa théorie de la sélection sexuelle, les chercheurs ont constaté que les papillons mâles avec des antennes plus grandes sont plus performants pour détecter les signaux féminins. En 1871, Charles Darwin a suggéré que le choix d’un partenaire féminin pourrait provoquer l’ des signaux d’accouplement chez les mâles. L’idée provient de ses observations sur la posture emblématique des paons, des chants de criquet et de ses idées sur la nature capillaire des femmes.

Le mâle promeut efficacement ses caractéristiques et si une femelle choisit de s’accoupler avec lui, alors les gènes de ses traits sont transmis à leur progéniture dans la prochaine génération en garantissant l’évolution des caractéristiques masculines et la préférence de la femelle.

La théorie de la sélection sexuelle a dominé la recherche sur le comportement animal depuis des décennies et cette théorie de Darwin a été prouvée par des milliers d’études selon Mark Elgar, biologiste en évolution de l’École des biosciences de l’Université de Melbourne.

Mais Darwin a également proposé que la sélection sexuelle puisse favoriser les mâles qui sont plus performants pour détecter et répondre aux signaux des femelles incluant les signaux chimiques comme les phéromones. Ainsi, les mâles ayant des structures sensorielles, qui peuvent mieux détecter les signaux féminins, peuvent avoir un avantage pour trouver ces femelles afin de transmettre leurs gènes. Mais cette hypothèse n’a pas bénéficié d’une grande visibilité jusqu’à présent.

Le professeur Elgar et son équipe ont étudié l’hypothèse en utilisant les papillons mites. Ils ont ainsi démontré que les mâles, avec des antennes plus grandes, sont mieux équipés pour détecter les faibles quantités de la phéromone sexuelle, un signal chimique qui est libéré par les femelles mites pour attirer les mâles.1

L’équipe a mis en place des expériences sur le terrain avec la gum-leaf skeletoniser (Uraba lugens). Ce dernier est une espèce de mite dont le nom anglais vient du fait des dommages qu’il cause aux eucalyptus. Les adultes ne vivent que pendant 7 sept jours et ils ne mangent pas en cette période.

Au cours de cette semaine, les papillons doivent attirer un partenaire et ils sont en compétition avec d’autres mites dans la même région. Les femelles Uraba lugens attirent l’attention des mâles en libérant les phéromones sexuelles dont le signal chimique atteint un pic à 7 heures dans la première phase de l’obscurité dans leur d’adulte.

Alors que les femelles adultes possèdent une antenne filiforme, les mâles ont des antennes duvetées et bipectinées. Suite à l’hypothèse de Darwin, l’équipe a prédit que les mâles avec des antennes plus grandes, qui ont plus de capteurs chimiques, pourraient mieux détecter les petites quantités de phéromone sexuelle. L’une des chercheuses a placé des pièges au crépuscule avec 1 ou 2 femelles. Le nombre de mâles et la taille de leurs antennes, capturés dans les pièges, ont été enregistrés le lendemain.

Nous avons mené nos expériences dans le Royal Park à Melbourne qui possède une grande population de U.lugens selon l’une des chercheuses. Les chercheurs ont constaté que les mites mâles avec des antennes plus grandes, indépendamment de leur taille corporelle, étaient plus susceptibles de détecter la phéromone sexuelle d’une seule femelle.

Nos données sont compatibles avec la prédiction de Darwin en 1871 selon laquelle la sélection sexuelle favorise l’amélioration des structures des récepteurs sensoriels comme des antennes selon le Dr Symonds. En tant que biologiste évolutionnaire, il est très gratifiant de pouvoir prouver une hypothèse de longue date, lancée à l’origine par Darwin, qui n’a pas suscité beaucoup d’attention.

En 1871, Charles Darwin avait proposé une prédiction sur sa théorie de la sélection sexuelle que le choix d'un partenaire féminin pourrait provoquer l'évolution des signaux d'accouplement chez les mâles.L’équipe suggère également que les femelles adaptent leur signalisation pour maximiser leurs rencontres avec des types particuliers de mâles plutôt que de simplement maximiser les rencontres avec les mâles. Nos données suggèrent qu’en libérant de plus petites quantités de phéromone, la femelle augmente la probabilité d’attirer les mâles avec des antennes plus longues. Ces mâles peuvent être de meilleurs partenaires d’accouplement, car le fait de produire et de maintenir une grande structure sensorielle est coûteux et c’est uniquement possible pour les meilleurs spécimens parmi les mâles. Ainsi, ces caractéristiques performantes peuvent être transmises à sa progéniture selon le professeur Elgar

L’équipe a également constaté que si les femelles échouaient initialement à attirer un mâle, l’effort d’appel augmente pour attirer plus de mâles, mais qui seront de qualité inférieure comme en témoignent leurs antennes plus courtes. Les mâles attirés par 2 femelles, dont l’émission combinée de phéromone était plus importante, avaient des antennes relativement plus petites.

Nos résultats montrent que les femelles peuvent avoir un rôle significatif et largement non reconnu dans la sélection sexuelle concernant l’évolution des antennes selon le Professeur Elgar. On peut dire que pour cette espèce de papillons, les spécimens ayant une grande capacité d’écoute font les meilleurs partenaires. Évidemment, personne n’aurait l’idée de faire le rapprochement avec le comportement de la sélection sexuelle chez les humains, évidemment personne…

En 1871, Charles Darwin avait proposé une prédiction sur sa théorie de la sélection sexuelle que le choix d'un partenaire féminin pourrait provoquer l'évolution des signaux d'accouplement chez les mâles.

Sources

1.
Johnson TL, Symonds MRE, Elgar MA. Sexual selection on receptor organ traits: younger females attract males with longer antennae. Sci Nat. 2017;104(5-6). doi: 10.1007/s00114-017-1466-4

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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