11 décembre: Le sacrifice suprême des acariens !

Allez encore un ptit truc rigolo!

Chez les acariens, la femelle ne se reproduit qu’une seule fois dans a vie car elle ne peut pas pondre ses œufs qui sont beaucoup trop gros ! Ils éclosent par conséquent à l’intérieur du cadavre de leur mère, qui s’est « sacrifiée » pour eux à la fin de la formation des œufs, et qui leur fournit ainsi encore quelques temps le gîte et le couvert. A la fin de leur développement, les petits percent le tégument et sortent continuer leu vie à l’air libre !
Le cas des acariens pyémotides est encore plus extrême, car les mâles meurent avant d’être nés !!! Le sexe- ratio est très déséquilibré, ce qui fait que les portées comportent en général un mâle pour une quinzaine de femelles. Quand la fratrie éclot dans le corps de la mère, le mâle s’accouple avec chacune de ses sœurs avant de mourir, sans avoir jamais vu la lumière du jour. Seules les filles « naîtront » !

D’après « les mâles sans cervelle font les meilleurs amants… et autres curiosités zoologiques » de Marty Crump

Ca pose pas des problème de consanguinité tout ça ?!

En effet, je m’attendais à cette question. C’est pourquoi en prévision j’étais allée discuter avec l’un de nos enseignants à ce sujet. Chez les acariens ce type de reproduction ne pose pas fondamentalement de problèmes. Comme disait le prof en question, « en biologie, tout est possible ! ».

Il fait regarder plus en détails la reproduction des espèces. Dans ce cas on a une reproduction de type « clonale » dans la mesure où les descendants devraient tous être homozygotes (il ne devrait plus y avoir à priori de variabilité allélique). Ce système à consanguinité maximum peut se maintenir quand les gènes récessifs létaux sont très rares (ils ont été progressivement éliminés). Beaucoup d’acariens ont un système de détermination du sexe haplo-diploïde. L'haplo-diploïdie est un système génétique caractérisant les espèces animales au sein desquelles les mâles se développent à partir d'oeufs non fécondés et sont haploïdes, et les femelles se développent à partir d'oeufs fécondés et sont diploïdes, comme c’est le cas aussi par exemple chez les Rotifères ou les Hyménoptères. Elle se rencontre chez de nombreux invertébrés qui présentent une stratégie r-colonisatrice les conduisant dans des milieux imprévisibles où, notamment, la rencontre d'un partenaire de sexe opposé est très aléatoire. A quelques exceptions près, l'individu dispersant est toujours la femelle, qui doit être fécondée avant son voyage. Lorsque la densité de colonisateurs sur le site d'arrivée est faible, une grande population à partir d'un nombre très réduit de fondateurs, ce qui entraîne une absence notoire de panmixie et donne lieu au concept d'effet fondateur (founder effect). Diverses stratégies écologiques sont associées à l'haplodiploïdie. Les mâles des espèces haplo-diploïdes sont hémizygotes, les gènes récessifs sont exposés directement à la sélection dans la mesure où ils s'expriment chez le mâle. L'haplo-diploïdie se prête donc bien aux cycles biologiques où il y a une consanguinité élevée, puisque les gènes récessifs létaux y sont très rares. Werren (1993) démontre à l'aide d'un modèle que les espèces haplo-diploïdes souffrent moins de la dépression de consanguinité que les espèces diploïdes, et peuvent donc mieux occuper des niches écologiques requérant des situations de consanguinité. Cet auteur précise cependant qu'à moyen terme (après 50 générations, par exemple), l'accumulation de gènes délétères peut devenir néfaste à une population, résultant par exemple en une réduction de la viabilité des oeufs, nécessitant ainsi un tout petit niveau de reproduction avec des individus issus d’autres lignées.

Je me suis aussi demandé alors pourquoi il restait des mâles dans le système, et pourquoi la sex-ratio était aussi déséquilibrée en faveur des femelles. On attend normalement un équilibre de 0.5/0.5 dans une population panmictique (Fischer). Dans un cas d’haplo-diploïdie, Hamilton a rapporté que la sex-ratio était souvent biaisée lorsque deux conditions étaient respectées :
1) la reproduction a lieu en milieu confiné (c'est à dire que la reproduction entre individus apparentés ne peut être évitée)
2) les mâles ne sont pas dispersants (c'est à dire qu'ils ne peuvent s'accoupler qu'avec les femelles de leur entourage immédiat, souvent à cause de leur courte durée de vie).
Cet auteur a alors proposé la théorie de la compétition locale pour l'accouplement (local mate competition LMC) qui dit que d'un point de vue évolutif, il est sélectivement avantageux pour une femelle isolée d'engendrer dans sa descendance le nombre de mâles juste nécessaire pour féconder les femelles filles. Les avantages à cette stratégie évolutive sont :
1) de limiter le nombre de descendants, donc la charge parasitaire et le risque de mortalité de l'hôte
2) d'optimiser le nombre de filles dans la descendance, donc l'effort de dispersion, puisque seules les filles sont dispersantes
3) de maximiser la dispersion des gènes maternels.
A mesure que le nombre de femelles dans ce milieu confiné augmente, c'est à dire quand l'on se rapproche de la panmixie, les fondatrices tendent à engendrer une descendance dont la sex ratio sera équilibrée, sous l'effet des pressions de sélection.
L'haplodiploïdie constituerait une "protection" contre la dépression de consanguinité.

D'après les travaux de Rémy Vandame
Thèse de Doctorat - 18 décembre 1996
Importance de l'hybridation de l'hôte dans la tolérance à un parasite.
Cas de l'acarien parasite Varroa jacobsoni chez les races d'abeilles Apis mellifera
européenne et africanisée, en climat tropical humide du Mexique.

Merci ! C'est très complet. Je vais m'endormir moins bête ce soir...
(Même si ça me servira pas pour mon partiel de Microbio de demain !)