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Quand des femelles imitent les mâles pour se prémunir de leur harcèlement

par Frédéric Magné - publié le

Des femelles de deux couleurs différentes coexistent chez certaines espèces d’insectes. C’est le cas de Drosophila erecta où la moitié des femelles arborent un abdomen noir identique à celui des mâles. Une équipe internationale réunissant notamment des chercheurs de l’Institut Systématique Evolution Biodiversité (ISYEB, CNRS/MNHN/UPMC/EPHE) de Paris et du Laboratoire Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie (EGCE, CNRS/IRD /Univ. Paris Sud) de Gif-sur-Yvette est parvenue à identifier le gène responsable du polymorphisme pigmentaire des femelles chez cette espèce. Leurs travaux publiés dans Nature Communications, en janvier dernier, démontrent par ailleurs que la coexistence de deux types de femelles chez D. erecta résulte d’une stratégie d’adaptation des femelles à l’égard des mâles que la sélection naturelle a ensuite maintenue au fil du temps.


Chez la plupart des mouches drosophiles, dont la fameuse mouche du vinaigre (Drosophila melanogaster) utilisée comme modèle par les biologistes de l’évolution, les mâles présentent un abdomen noir tandis que celui des femelles est clair. Drosophila erecta fait toutefois exception à cette règle. Chez cette espèce, des femelles de même couleur que les mâles côtoient en effet des femelles claires. Des scientifiques de l’EGCE, de l’ISYEB et de l’Université du Wisconsin à Madison (Etats-Unis) ont associé leurs compétences pour déterminer l’origine de ce dualisme. Grâce à des méthodes génomiques de pointe, ils ont tout d’abord mis en évidence, parmi les 15.500 gènes que compte le génome de ce diptère, celui impliqué dans la pigmentation mimétique. Il s’agit du gène tan, responsable de la coloration noire des drosophiles. En étudiant l’ADN de D. erecta à l’aide de techniques de biologie moléculaire, les chercheurs ont également démontré que la présence de deux types de femelles chez cette espèce résultait d’un polymorphisme équilibré très ancien. « Les femelles claires et sombres coexistent à part égale depuis au moins trois millions d’années chez cette espèce ce qui laisse supposer que cette coexistence est le fruit d’une adaptation maintenue par la sélection naturelle », souligne Amir Yassin, post-doctorant à l’Université du Wisconsin à Madison et principal auteur de l’étude.

L’équipe a ensuite cherché à savoir ce qui poussait certaines femelles à imiter les mâles. La réponse à cette question est venue de l’observation du comportement des libellules. Chez certains représentants de cet ordre d’insectes, plusieurs travaux ont prouvé que les femelles ressemblant aux mâles étaient moins harcelées lorsque la compétition sexuelle devenait intense. Les biologistes qui étudient les drosophiles savent par ailleurs depuis fort longtemps que les stratégies de reproduction des femelles sont aux antipodes de celle des mâles chez ces diptères. « Alors que les mâles ont intérêt à s’accoupler avec autant de partenaires que possible pour maximiser le nombre de descendants, un seul accouplement suffit aux femelles pour féconder tous leurs œufs », précise Michel Veuille, chercheur à l’ISYEB et cosignataire de l’article.Puisque la descendance des femelles drosophiles n’augmente pas lorsqu’elles prennent part à de nouveaux accouplements, les auteurs de l’étude suggèrent donc que les femelles « masculinisées », moins attractives, seraient avantagées car moins harcelées. Elles ne peuvent toutefois leurrer les mâles que s’il existe des femelles à abdomen clair dans des proportions similaires. Un processus de sélection aurait ainsi permis aux populations abritant les deux formes de coloration de se maintenir depuis plusieurs millions d’années. Reste maintenant à savoir dans quelles circonstances l’histoire évolutive de Drosophila erecta s’est engagée dans cette voie.

 class= Références

"Ancient balancing selection at tan underlies female colour dimorphism in Drosophila erecta", Amir Yassin, Héloïse Bastide, Henry Chung, Michel Veuille, Jean R. David et John E. Pool, Nature Communications, 18 janvier 2016.

Contact chercheur CNRS

Michel Veuille, Institut Systématique Evolution Biodiversité (ISYEB - CNRS/MNHN/UPMC/EPHE)
Email : veuille@mnhn.fr

Contact communication

Géraldine Véron, Institut Systématique Evolution Biodiversité (ISYEB - CNRS/MNHN/UPMC/EPHE)
Email : veron@mnhn.fr

Source : CNRS-INEE http://www.cnrs.fr/inee/