Pourquoi certaines femelles choisissent de s’accoupler avec plusieurs mâles?
Certains animaux femelles ne s’accouplent qu’une fois dans leur vie. Pour d’autres, il semblerait que cela ne soit pas suffisant. Les femelles de certaines espèces ont des carrières sexuelles longues et variées; elles optent pour la polyandrie et s’accouplent avec plusieurs partenaires mâles. Pourquoi? Après des décennies de recherche sur cette question, les scientifiques sont toujours à la recherche d’une réponse concluante. Une théorie consiste à établir un lien entre la propension sexuelle et le système immunitaire. Les mâles transmettent aux femelles des éjaculats susceptibles de contenir des agents pathogènes, ce qui signifie que des contacts plus nombreux pourraient augmenter les risques de contraction d’une maladie sexuellement transmissible. L’accroissement des relations sexuelles pourrait-il être une stratégie de sélection adoptée pour rendre les femelles plus résistantes? Le projet IMMUNFUNC, mené avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie, a étudié la relation complexe entre la polyandrie, les agents pathogènes et l’immunité pour tenter d’en savoir plus sur la variation de l’activité sexuelle. L’hypothèse à la base des recherches était que la polyandrie est en corrélation positive avec l’efficacité des défenses immunitaires féminines – augmenter le nombre de partenaires engendre une meilleure protection. Ceci pourrait avoir un sens dans une perspective évolutive, si les avantages à long terme de meilleures défenses l’emportent sur les coûts à court terme liés à un risque accru de maladie.
L’accouplement sous la loupe
«Pour tester l’hypothèse, l’équipe IMMUNFUNC a étudié la relation entre les niveaux de polyandrie déterminés génétiquement et la résistance des femelles aux agents pathogènes dans 10 génotypes différents (formes génétiques) de la mouche des fruits Drosophila pseudoobscura. Ces mouches avaient une prédisposition génétique à la polyandrie profondément différente, ce qui a permis à l’équipe d’examiner les effets de la variation génétique et de l’accouplement sur la fonction immunitaire des femelles. «Cette espèce de mouche est unique en ce sens que le nombre de fois où les femelles s’accouplent est soumis à un contrôle génétique strict, et cette caractéristique varie dans toute son aire de répartition en Amérique du Nord, les femelles des populations du nord s’accouplant plus fréquemment que celles des populations du sud», explique Nina Wedell, professeure de biologie évolutive à l’Université d’Exeter et coordinatrice du projet IMMUNFUNC. L’équipe a conçu un moyen de défier le système immunitaire des mouches en utilisant deux espèces de bactéries qui déclenchent différentes voies de résistance. «Nous avons utilisé le taux de survie des femelles infectées par ces deux bactéries comme un indice de la fonction immunitaire dans les 10 génotypes lorsqu’elles sont exposées à différents régimes d’accouplement. Ainsi, nous avons vérifié les corrélations entre le taux de survie des femelles et les niveaux de polyandrie pour chaque espèce bactérienne et le lien avec les niveaux d’expression des gènes immunitaires et la charge bactérienne sur les 10 génotypes», explique Mme Wedell.
Des recherches fructueuses
Contrairement à l’hypothèse de départ, la recherche n’a révélé aucune corrélation significative entre le nombre d’accouplements et la défense du système immunitaire. L’équipe a plutôt découvert que les variations génétiques sont responsables du niveau de résistance aux agents pathogènes et que les effets des accouplements multiples varient entre ces différents génotypes. «Cela montre que certains génotypes ont un système immunitaire globalement plus efficace que d’autres et qu’il n’y a pas de compromis entre les différents types de réponses immunitaires», explique Nina Wedell. Bien que l’hypothèse initiale ait été rejetée (ce qui constitue en soi un processus fondamental dans le progrès de la recherche scientifique), le projet a trouvé les premières preuves du rôle des variations génétiques dans les impacts des stratégies d’accouplement au sein des populations de mouches. Ces recherches seront utiles pour le développement de la lutte contre les organismes nuisibles, qui repose sur la stérilisation en masse des mâles. Une meilleure compréhension de l’activité sexuelle et de la fertilité des femelles permettra d’accroître l’efficacité de cette recherche et de ses applications pratiques.
Mots‑clés
IMMUNFUNC, polyandrie, mouche des fruits, accouplement, immunitaire, protection, génétique, agents pathogènes
