Une espèce d’acariens appelée Oppiella nova, dont la reproduction se fait de façon asexuée, a montré une période de survie plus longue que les autres animaux qui se reproduisent de la même façon.
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Jusqu’à présent, la survie d’une espèce animale pendant une longue période géologiquement avec reproduction non sexuée était considérée comme très improbable, voire impossible.
Les scientifiques découvrent des espèces animales qui survivent sans reproduction sexuée. Image : M. Maraun et K.Wehne
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Cependant, une équipe de zoologistes et de biologistes évolutionnistes des universités de Cologne et de Göttingen (en Allemagne), de l’Université de Lausanne (en Suisse) et de l’Université de Montpellier (en France), a démontré, pour la première fois, l’effet dit Meselson sur ces acariens asexués.
Selon les chercheurs, l’effet Meselson décrit un trait caractéristique du génome d’un organisme qui suggère une reproduction purement asexuée. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue scientifique PNAS.
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La reproduction asexuée peut-elle entraîner une diversité génétique ?
Les
espèces qui font la reproduction sexuée garantissent une diversité génétique produite dans la progéniture par la rencontre de deux génomes différents qu’un couple de parents peut fournir. Chez les organismes à deux jeux de chromosomes, c’est-à-dire deux copies du génome dans chacune de ses cellules, tels que les humains et aussi les espèces d’acariens se reproduisant sexuellement, le sexe garantit un « mélange » constant des deux copies.
Ainsi, la diversité génétique entre différents individus est garantie, mais les deux copies du génome au sein d’un même individu restent, en moyenne, très similaires.
Les chercheurs affirment qu’il est également possible pour les espèces reproductrices asexuées, qui génèrent elles-mêmes des clones génétiques, d’introduire des variations génétiques dans leurs génomes et de s’adapter ainsi à leur environnement au cours de l’évolution.
Oppiella nova, dont la reproduction se fait de façon asexuée, a eu une période de survie plus longue que les autres animaux qui se reproduisent de la même façon. Image : Zoologie UBC
Cependant, l’absence de reproduction sexuée (et donc de « mélange ») chez les espèces asexuées amène les deux copies du génome à accumuler des mutations ou des modifications de l’information génétique indépendamment et à devenir de plus en plus différentes au sein d’un individu. Cela signifie que les deux copies évoluent indépendamment l’une de l’autre.
L’effet Meselson décrit la détection de ces différences dans les ensembles chromosomiques d’espèces purement asexuées. « Cela peut sembler simple. Mais dans la pratique, l’effet Meselson n’a jamais été démontré de manière concluante chez les animaux – jusqu’à présent », a expliqué la professeure Tanja Schwander, du Département d’écologie et d’évolution de Les allo-péla-gentica”> La longévité des animaux reproducteurs asexués est traitée comme un « scandale » par la génétique
L’existence d’espèces animales asexuées anciennes, telles que les acariens du coléoptère Oppiella nova, est difficile à expliquer pour les biologistes évolutionnistes, car la reproduction asexuée semble très désavantageuse à long terme.
Les
espèces animales telles que l’O. nova, qui sont exclusivement composées de femelles, sont donc également appelées « vieux scandales asexués ».
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Prouver que les anciens scandales asexués se reproduisent exclusivement de manière asexuée est une tâche très complexe. Selon le premier auteur de l’étude, Alexander Brandt, de l’Université de Lausanne, « il peut y avoir, par exemple, une sorte d’échange sexuel « énigmatique » qui n’est pas encore connu ». Par exemple : très rarement, un mâle reproducteur peut être produit « par accident ».
La reproduction purement asexuée, du moins théoriquement, laisse derrière elle un trait particulièrement caractéristique du génome : l’effet Meselson.
Deux types d’acariens Oppiella ont été comparés dans le cadre d’une recherche sur la reproduction asexuée
Pour l’étude, les chercheurs ont observé différentes populations d’Oppiella nova et de l’espèce Oppiella subpectinata, étroitement apparentées mais qui se reproduisent sexuellement. Ils ont donc séquencé et analysé leurs informations génétiques.
« Ces acariens ne mesurent qu’un cinquième de millimètre et sont difficiles à identifier », a déclaré le Dr Jens Bast, chef du groupe de recherche junior d’Emmy Noether à l’Institut de zoologie de l’Université de Cologne.
De plus, l’analyse des données génomiques a nécessité des programmes informatiques spécialement conçus à cet effet. Brandt, Schwander et Bast ont consulté d’autres experts : Christian Bluhm, spécialiste des sols et taxinomeur expérimenté, à l’Institut de recherche forestière du Bade-Wurtemberg, Patrick Tran Van, bioinformaticien spécialisé en génomique évolutive, et l’écologiste des sols Stefan Scheu, de l’Université de Göttingen.
Leurs efforts ont été récompensés : ils ont pu prouver l’effet Meselson. « Nos résultats montrent clairement que l’O. nova se reproduit exclusivement de manière asexuée. Quand il s’agit de comprendre comment fonctionne l’évolution sans sexe, ces acariens peuvent encore offrir d’autres surprises », a conclu Bast.
Les résultats montrent que la survie d’une espèce sans reproduction sexuée est assez rare, mais pas impossible. L’équipe de recherche va maintenant essayer de comprendre ce qui rend ces acariens si spéciaux.
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