Quel poisson peut se reproduire tout seul ?

Les grossesses sans accouplement sont possibles chez les requins-marteaux. Une femelle en captivité a mis au monde un bébé sans avoir eu de contact avec un mâle au cours des trois dernières années. Le bébé est né par parthénogenèse ou fécondation virginale. La parthénogenèse est une reproduction monoparentale au cours de laquelle un oeuf se développe en embryon sans avoir été fertilisé par le sperme. Les fécondations virginales surviennent chez certaines espèces d’oiseaux, d’amphibiens, de reptiles et de poissons mais elles sont extrêmement rares. Elles n’avaient encore jamais été observées chez les poissons cartilagineux comme les requins et les raies. Aucune trace d’ADN paternel n’était présente chez le bébé et celui-ci était génétiquement identique à l’une des femelles.

Un individu femelle vierge qui donne la vie, les mauvaises langues rappelleront qu'il y a au moins un précédent biblique à cette histoire. Ces chercheurs relatent en effet comment un poisson femelle ayant passé toute son existence "à l'isolement", dans un petit aquarium, sans le moindre contact avec un mâle, a eu des larves à plusieurs reprises. Précisons d'emblée qu'il ne s'agissait pas d'un poisson banal mais d'un hybride entre deux espèces proches. Les auteurs de l'étude l'avaient obtenu par croisement entre un Pundamilia pundamilia femelle et un Neochromis omnicaeruleus mâle. De toute évidence, l'hybridation avait engendré une anomalie au niveau des gonades de ce spécimen qui, sans avoir de testicules à proprement parler, était néanmoins capable de produire des spermatozoïdes et... de s'autoféconder. L'hermaphrodisme est fréquent chez les plantes mais beaucoup moins dans le règne animal : le prix à payer, en termes d'énergie et de contraintes morphologiques, est élevé pour développer deux systèmes de production de gamètes. Quant à l'autofécondation, qui porte le risque de voir s'accumuler rapidement dans le patrimoine de l'espèce des mutations génétiques délétères, elle est rarissime chez les vertébrés. Pour les auteurs de l'étude, il se pourrait néanmoins que la science ait sous-évalué le phénomène étant donné que sa mise en évidence nécessite un isolement strict des individus. Les cas de femelles qui obtiennent une descendance monoparentale ne sont pas inédits dans la nature. Chez les vertébrés, plusieurs espèces de lézards se reproduisent ainsi par un phénomène nommé parthénogenèse, au cours duquel la division des ovules non fécondés s'enclenche malgré tout et donne le top départ au développement embryonnaire. Suite à l'analyse génétique menée sur la descendance de ce poisson hybride, les chercheurs ont toutefois exclu qu'une parthénogenèse ait été à l'œuvre.

Les chercheurs portugais ont identifié par hasard ce nouveau mode de reproduction chez le poisson Squalius alburnoides lors de travaux qui consistaient au départ à évaluer les taux de succès de reproduction au sein d’une population naturelle de poissons hybrides appartenant à des lignées génétiquement distinctes. Parmi 261 poissons nés dans ce bassin, Miguel Morgado-Santos et ses collègues du centre d’écologie de l’Université de Lisbonne ont choisi d’en analyser 100. Ils ont alors eu l’énorme surprise d’identifier un individu dont le génome était l’exacte copie d’un poisson mâle S. alburnoides. La constitution génétique de cet individu ne peut s’expliquer que par androgenèse. Il est le résultat d’une androgenèse, un mode de reproduction au cours duquel le gamète mâle n’a pas besoin du matériel génétique femelle pour produire un individu mâle. Dans ce mode de reproduction, l’individu est le clone de son géniteur paternel. Jusqu’à présent, l’androgénèse n’avait jamais été décrite chez un vertébré. L’androgenèse a été décrite chez certaines espèces de corbicules et de fourmis. De même, une androgénèse spontanée a occasionnellement été observée chez la guêpe Venturia canescens et l’abeille Apis mellifera. Les chercheurs ignorent le mécanisme précis d’androgenèse qui a donné naissance à leur poisson. La première serait que le spermatozoïde ait pénétré un ovule vide dans lequel aucun matériel génétique ne se trouvait dans le noyau. Il ne participe donc pas sur le plan génétique à la fabrication du nouvel individu. Tout se passe donc comme si le mâle exploitait l’œuf d’une femelle dépourvu de tout ADN nucléaire. Le matériel génétique de l’œuf résulte alors de la duplication du seul ADN paternel. Autre possibilité: le spermatozoïde féconde l’ovule, après quoi le matériel génétique d’origine maternel dans le noyau est éliminé de l’œuf fécondé qui ne contient donc plus que le génome paternel. L’élimination du génome maternel est observée de façon constante chez les corbicules. Si l’androgenèse spontanée observée chez cet individu S. alburnoides était due à une élimination active du génome maternel, ce mode de reproduction pourrait être à l’origine d’une nouvelle lignée de poissons. Il est donc possible que cet événement spontané puisse devenir, au fil des générations, le mode de reproduction habituel.

La parthénogenèse est un mode de reproduction qu’il convient donc de bien distinguer d’autres techniques de reproduction telles que l’insémination artificielle ou l’auto-fécondation. La parthénogenèse est courante chez les petits invertébrés tels que les abeilles, les guêpes, les fourmis et les pucerons, qui alternent entre reproduction sexuée et reproduction asexuée, mais l’on trouve des cas de parthénogenèse chez d’autres espèces, comme les reptiles, les poissons et dans une moindre mesure certains oiseaux. La plupart du temps, la parthénogenèse n’est donc pas le seul mode de reproduction de l’animal, on parle alors de parthénogenèse “facultative” : elle a lieu chez les femelles qui se reproduisent d’ordinaire sexuellement, comme les requins, le varan de Komodo ou nos fameux condors. La parthénogenèse est dite “obligatoire” chez certaines espèces qui n’ont pas d’autre choix pour assurer leur descendance : c’est le cas chez les espèces dont tous les individus sans exception sont femelles. L’un des premiers avantages qui vient en tête lorsque l’on réfléchit à ce type de reproduction est la survie de l’espèce, puisque la parthénogenèse implique la transmission de gènes sans avoir besoin d’un partenaire. Les scientifiques ont ainsi constaté que l’embryon s’était développé sans fécondation. Un fait d’autant plus notable que les femelles condors étaient en présence de mâles. Les scientifiques ont ainsi constaté que l’embryon s’était développé sans fécondation. L’on peut par exemple citer l’Aspidoscelis neomexicana, une espèce de sauriens de la famille des Teiidae. La parthénogenèse est en effet un mode de reproduction monoparental, lors duquel une cellule de la mère féconde un ovule dans le but de former un embryon. Contrairement à une reproduction sexuée, qui implique un ovule et un spermatozoïde, la parthénogenèse permet la création des gènes habituellement fournis par le sperme… mais sans le sperme. La parthénogenèse est un phénomène aussi rare que fascinant, que l’on observe chez plusieurs espèces animales. La parthénogenèse est un mode de reproduction monoparental, lors duquel une cellule de la mère féconde un ovule dans le but de former un embryon. L’un des premiers avantages qui vient en tête lorsque l’on réfléchit à ce type de reproduction est la survie de l’espèce, puisque la parthénogenèse implique la transmission de gènes sans avoir besoin d’un partenaire. La parthénogenèse est un mode de reproduction qu’il convient donc de bien distinguer d’autres techniques de reproduction telles que l’insémination artificielle ou l’auto-fécondation. La parthénogenèse est courante chez les petits invertébrés tels que les abeilles, les guêpes, les fourmis et les pucerons, qui alternent entre reproduction sexuée et reproduction asexuée, mais l’on trouve des cas de parthénogenèse chez d’autres espèces, comme les reptiles, les poissons et dans une moindre mesure certains oiseaux. La plupart du temps, la parthénogenèse n’est donc pas le seul mode de reproduction de l’animal, on parle alors de parthénogenèse “facultative” : elle a lieu chez les femelles qui se reproduisent d’ordinaire sexuellement, comme les requins, le varan de Komodo ou nos fameux condors. Il y en a dont les femelles se reproduisent sans l'aide d'un mâle, par exemple les requins.

Les Poissons-scies tident femelles font des bébés toutes seules. Privées de mâles, victimes de la surpêche qui réduit leur alimentation et des trafiquants qui convoitent leur rostre, les Poissons-scies tident femelles font des bébés toutes seules. On parle alors de parthénogenèse "facultative". Certaines espèces comme les lézards de type Cnemidophorus, uniquement composées d’individus femelles, ne se reproduisent que par parthénogenèse "obligatoire". Andrew Fields estime que de nombreux vertébrés se reproduisant habituellement de façon sexuée sont capables de parthénogenèse mais n’y auraient recours qu'en cas de force majeure.

Les poissons-scie femelles se sont reproduites, sans l'intervention des mâles, de moins en moins nombreux. Un mode de reproduction asexué où un ovule non-fécondé permet le développement d'un individu. Ce que les analyses ADN nous ont révélé est très surprenant: les femelles poissons-scie se sont reproduites sans accouplement. Pour palier le manque de mâles, les femelles se sont reproduites toutes seules. La parthénogenèse permet à un poisson-scie femelle de donner naissance à un petit sans s'accoupler avec un mâle. A partir d'analyses ADN, les chercheurs ont établi que 3% des progénitures de poissons-scie dans cet estuaire sont le fruit d'un mode de reproduction inhabituel.

Des biologistes américains ont observé pour la première fois que des femelles d’une espèce de poisson-scie étaient capables de donner naissance à des petits sans intervention des mâles. Les résultats de leur étude ont été publiés lundi dans la revue Current Biology et repris par le journal britannique The Guardian. La parthénogenèse (du grec [partheno] qui veut dire la vierge, et [genesis], la création) n’avait pu être identifiée qu’à deux reprises dans la nature, chez deux espèces de serpents mocassins aux Etats-Unis. Mais c’était avant le cas du poisson-scie tident (Pristis pectinata). Grâce à une technique d’analyse de l’ADN effectuée sur 190 animaux, les chercheurs ont pu estimer qu’environ 3% des poissons-scies de Floride n’avaient pas de génome paternel et donc étaient issus d’une reproduction sans père biologique. Le Guardian explique que l’ovule de la femelle, au lieu d’être fécondé par le sperme, fusionne avec un autre ovule qui contient le même matériel génétique. Tous les bébés poissons-scies étaient des femelles, mais les chercheurs n’ont pas pu établir si elles étaient fertiles ou non car ces animaux n’atteignent la maturité sexuelle qu’au bout de plusieurs années. Les auteurs suggèrent que la parthénogenèse pourrait jouer un rôle dans la survie de cette espèce qui est menacée de disparition.