Sexe: qui en a besoin? Ce ne sont pas les salamandres-taupes unisexuées, qui se reproduisent principalement par clonage et parfois par arrachement du sperme d'autres espèces pour stimuler leurs systèmes de reproduction. Ces cohortes de femmes se portent très bien depuis environ 6 millions d’années. Mais de nouvelles recherches suggèrent que, dans une ère de changement global, leurs homologues sexuels pourraient tirer un avantage de leur vagabond (littéral).
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"Ces unisexuels ont beaucoup de mal à se déplacer", a déclaré Rob Denton, étudiant au doctorat et chercheur universitaire à l'Ohio State University et auteur principal d'une étude publiée récemment dans Ecologie fonctionnelle . "C'est un autre indice que ces salamandres en particulier font quelque chose de très étrange."
Comme vous le savez peut-être, il y a certains avantages et inconvénients à ne pas avoir de relations sexuelles. Ces différences intéressent particulièrement les chercheurs qui étudient les amphibiens, un groupe extrêmement vulnérable aux menaces telles que le changement climatique, les maladies fongiques mortelles et la fragmentation de l'habitat. L'examen de la relation complexe entre les différentes stratégies de reproduction des amphibiens offre des indices essentiels pour déterminer celles qui seront le mieux préparées pour faire face à un monde en mutation.
«Le champignon chytride (Bsal) spécifique à la salamandre est une préoccupation majeure aux États-Unis, car nous possédons un formidable foyer de diversité de la salamandre par rapport au reste du monde», déclare Denton. "Empêcher que l'éclosion se produise ici est vraiment important et une partie de cela consiste à comprendre les différences au niveau des espèces entre ces animaux - la façon dont ils interagissent et comment ils interagissent avec leur paysage."
Les études de Denton sur la salamandre à petite bouche se retrouvent dans toute la région des Grands Lacs et dans le centre des États-Unis. Ils sont aussi adorables. Mesurant environ cinq pouces de long de la tête à la queue, ils se vantent de «petits visages de carlin», de courts bras trapus, d'un long nez et de «ces yeux de dessin animé saillants», selon les mots de Denton. "Je ne pense pas que quiconque en ait jamais vu et ne pense pas que c'était mignon."
Également appelées salamandres-taupes, elles passent la majeure partie de l'année sous terre dans des terriers et ne sortent que de temps en temps pendant les pluies lubrifiantes. Mais il y a aussi une variété apparentée de salamandres entièrement féminines, généralement désignées sous le nom d' Ambystoma unisexuel . Et cette variété, qui vit souvent à côté des petites gueules, a développé des traits uniques qui leur permettent de casser les règles normales de la biologie.
Une salamandre unisexuée. (Robert Denton) Tout d’abord, pour que leur système de reproduction se mette en action, les femmes voleront des paquets de sperme collants que les mâles de cinq autres espèces connues de salamandres tachetées déposeront sur le sol de la zone humide. «Habituellement, les spermatozoïdes sont simplement utilisés pour dire à leur corps:" Hé, il est temps de fabriquer des œufs ", explique Denton. Mais cela devient de plus en plus étrange: «Parfois, le génome du sperme entre dans la prochaine génération», poursuit Denton, ajoutant qu’ils ne savaient toujours pas comment cela se passerait. «C’est essentiellement égal à ce qu’ils ont juste un peu de sexe.
Denton a voulu savoir si ce type de clonage avec des hybridations occasionnelles, qui peut se produire chez d'autres espèces asexuées mais qui est mal connu, confère à ces salamandres toutes les femelles un avantage sur leurs homologues procréatrices. Pour tester leur forme relative, lui et ses collègues ont placé 17 salamandres à petite bouche et 21 individus unisexués sur un tapis roulant à salamandre (littéralement une roue humide). Toutes les trois minutes, ils retiraient les amphibiens de leur séance d’entraînement et les plaquaient sur le dos, calculant le temps qu’il leur avait fallu pour se remettre sur pied pour tester leur fatigue.
Les tests ont montré que les hommes et les femmes à petite bouche pouvaient parcourir environ quatre fois plus de distance que l'équipe composée uniquement de femmes. Il s'avère que le sexe a ses avantages.
Mais les chercheurs ont également voulu renforcer les résultats de leurs tapis de course avec des données de démarrage sur le terrain. Alors Denton et son équipe se sont rendus au printemps dans l’Ohio, une fois que la pluie verglaçante a commencé à tomber. La plupart des salamandres à petite bouche naissent dans ces bassins et ne quittent le sol que lorsqu'elles sont sorties de leur phase de têtards. Lorsqu'elles atteignent la maturité sexuelle sur terre, la majorité d'entre elles reviennent dans la zone humide où elles sont nées, ce qui signifie que dans un étang donné, la plupart des salamandres auront un patrimoine génétique similaire.
Mais un petit pourcentage casse ce schéma et se lance dans de nouveaux pâturages. Denton explique que ces voyageurs «se tiennent comme un pouce endolori» génétiquement dans leur nouvel étang. Lui et ses collègues ont ouvert la glace au-dessus des étangs formés par la fonte des neiges et ont posé des pièges pour les créatures. À l'aide d'échantillons génétiques prélevés sur des spécimens capturés, ils ont cartographié la diversité afin de déterminer la distance moyenne parcourue par les individus entre les étangs, et les ont comparés avec les données des unisexués.
Ils ont découvert que dans la nature, les espèces sexuelles se déplacent probablement environ 2, 5 fois plus loin que leurs homologues. «Les petits bouches peuvent marcher très vite sur le tapis roulant et ensuite, lorsque vous examinez des données génétiques, elles parcourent également de très longues distances sur le terrain», explique Denton.
Le chercheur Robert Denton tenant une salamandre à petite bouche. (Kevin Fitzsimons) Cela offre à la fois des avantages et des inconvénients pour les femmes unisexuées moins mobiles. Pour ce qui est des avantages, déclare Karen Lips, experte en salamandre et professeur de biologie à l’University of Maryland, College Park, les unisexuels ont un avantage en ce qui concerne une maladie fongique contagieuse comme Bsal. Comme ils se déplacent moins souvent, ils sont moins susceptibles de pénétrer dans une zone infectée.
C'est particulièrement important en Europe et en Asie, où la maladie fongique a ravagé les populations d'amphibiens. Les biologistes s'inquiètent tellement de la propagation du champignon en Amérique du Nord que le Fish and Wildlife Service américain a récemment interdit l'interdiction d'importer de nombreuses espèces d'amphibiens pour le commerce d'animaux de compagnie.
Mais les gènes des unisexuels peuvent constituer un point faible. La reproduction sexuée contribue à créer le type de diversité qui pourrait aider les salamandres à résister à la Bsal ou à d'autres maladies. En dehors de l'hybridation, les unisexuels ne bénéficient pas de cette assurance génétique et pourraient être éliminés uniformément par une seule souche de la maladie. Comme le dit Lips: "Il y a un compromis."
Le changement climatique pose un problème différent. Si les personnes unisexuées ne peuvent pas voyager aussi rapidement ou aussi loin que les autres espèces, elles risquent davantage de disparaître à mesure que leur habitat se modifie et se dessèche. La mobilité ne peut toutefois vous mener que jusqu’à présent. Des problèmes modernes tels que la fragmentation de l'habitat due au développement humain affectent toutes les salamandres, quelles que soient leurs préférences en matière de reproduction.
«Dans ce monde où nous continuons à tout fragmenter et à dresser des blocages pour ces gars-là, il sera probablement de plus en plus important de pouvoir continuer à avancer et à se déplacer sur de longues distances», déclare Lips.
La seule autre alternative est d'aller nulle part et d'évoluer. Mais il n’est pas certain que les personnes unisexuées évoluent en fonction de leur environnement en mutation, et si elles le seront, si elles seront capables de s’adapter à temps.
