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Le blog des Bactéries et de l'Evolution

L'évolution ne prend pas de vacances, même à Hawaï!

13 Octobre 2006 , Rédigé par Benjamin Publié dans #Evolution

La rapidité de l'évolution en marche continue de me surprendre. Dans cet article1, des scientifiques ont étudié une population de criquets Teleogryllus oceanicus récemment introduits et victimes d'Ormia ochracea, un insecte parasitoïde (c'est-à-dire dont les larves seules se développent au dépens de l'hôte).

C'est un fait connu que les criquets stridulent, et ce dans le but d'attirer les femelles. Or, le parasitoïde de ce criquet, Ormia, repère sa proie précisément grâce à ce chant d'appel (on parle de phonotactisme, ce qui est désopilant) produit par le frottement des pattes postérieures sur une nervure des élytres (ales-étuis) du criquet. Ainsi, sur l'île hawaïenne de Kauai, environ un mâle chanteur sur trois est infecté par des larves d'Ormia qui le dévoreront de l'intérieur. Tragique, certes, mais naturel, donc amoral (surtout que je n'ai pas la moindre sympathie pour les orthoptères).

Ici commence l'histoire évolutive, typiquement darwinienne : en moins de 20 générations de criquets, des mutants sont apparus et se sont répandus dans la population (à hauteur de 90%) ; ces mutants "flatwings" ont des ailes plates semblables à celles des femelles, ce qui les rend incapables de chanter, mais les protège de leur prédateur Ormia. Aucune forme intermédiaire n'a été recensée à ce jour ; il s'agirait donc d'une mutation ayant eu un impact plus qualitatif que quantitatif sur le développement des ailes, et qui, dans un tel contexte de contre sélection des ailes normales, a été grandement favorisée.

Le problème pour ces mutants est évidemment la recherche d'une partenaire à des fins de reproduction ; il semblerait que ces petits futés se tiennent autour des mâles chanteurs qui subsistent afin de profiter des femelles qu'ils attirent (mais pas des parasitoïdes qu'ils attirent). La mutation flatwing ne se traduit donc pas seulement par un changement morphologique, mais aussi par des changements de comportement. L'ampleur apparente de cette mutation repose probablement sur la hiérarche des gènes du développement ou le recyclage de gènes typiquement femelles.

Comme le soulignent les auteurs, un tel système n'est probablement pas à l'équilibre, car les mâles "muets" dépendent des mâles chanteurs, et il est possible d'imaginer nombre d'issues :
-les parasitoïdes apprennent à repérer les mâles muets ; l'avantage à être muet disparaîtra alors, car perdu pour perdu, autant chanter, attirer efficacement une femelle et se reproduire. Les mâles chanteurs deviendront alors prédominants dans la population. Eventuellement, on reviendra à la situation de départ pour voir à nouveau une mutation flatwing émerger.
-les mâles muets "apprennent" à attirer activement des femelles et pas les parasitoïdes (ou les femelles "apprennent" que les mâles chanteurs sont de mauvais investissements, car leurs enfant finiront dépecés). Les mâles chanteurs disparaissent alors, peut-être suivis par Ormia, faute de proies.
Et ainsi de suite...

Ce cas d'une mutation bénéfique à cause du contexte n'est pas sans rappeler la drépanocytose, maladie génétique a priori néfaste car elle affecte la morphologie et le fonctionnement des globules rouges, mais protège du paludisme. En revanche, ce qui m'étonne le plus dans cette histoire, c'est la vitesse à laquelle une mutation est apparue et a envahi la population de criquets, bref, le pouvoir de l'évolution.


1. Zuk M., Rotenberry J. T. and Tinghitella R. M. Silent night: adaptive disappearance of a sexual signal in a parasitized population of field crickets.
Biology Letters 2, 10.1098/rsbl.2006.0539 (2006).


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ugn 13/11/2006 11:05

c'est vrai que cette histoire pourrait bien finir par l'exctinction des criquets et des parasites. pas de gagnants, un beau gâchis, l'horloger étant aveugle.

Fed 17/10/2006 20:32

Ouais, moi ce qui m'est venu a l'esprit c'est que les si les criquets chanteurs-dragueurs finissent exterminés, et ben les muets ne trouveront plus les femelles (car la mutation comportementale n'aura pas été assez brusque et efficace). Et la l'espece disparaitra, HAHAHA!
sinon j'aime bien le message final : "le pouvoir de l'évolution". Ca peut faire un slogan vendeur ça... "the power of evolution"...

Louis 16/10/2006 14:10

On peut aussi s'attendre à ce que s'établisse dans la population un équilibre entre mâles striés et bons repéreurs de femelles d'une part, et mâles lisses et bons usurpateurs d'autre part.Dans ce cas le produit (probabilité de se reproduire * probabilité de se faire dévorer ) sera égal chez les deux sous espèces. Ou, autrement dit, le produit (Probabilité de mourir dévoré * probabilité de mourir vieux-garçon) sera égal chez les deux types de mâles. Equilibre instable j'en conviens, mais qui relève finalement ni plus ni moins du parasitisme.

Benjamin 16/10/2006 19:58

Très juste, ceci est une solution très plausible, que l'on retrouve d'ailleurs souvent dans la nature; Les scénarii que j'avais envisagés n'avaient pas l'ambition d'être exhaustifs, mais de montrer deux issues extrêmes.Merci beaucoup à Louis pour cette précision (ce qui ne gâche rien, complétée par la condition mathématique de l'équilibre).Je pourrais ajouter que dans le cas de populations infinies, comme cette égalité de probabilités a très peu de chances de se produire, un tel equilibre n'arriverait probablement jamais. En revanche, dans la nature et avec une population effective finie N,  l'équilibre restera  si  l'avantage relatif d'un mutant par rapport à l'autre est inférieur à 1/2N, ce qui est tout de même moins restrictif. En  réalité, l'avantage relatif d'un mutant dépend souvent de sa représentation dans la population (il y a souvent un avantage à être rare) ; on observe alors des cycles, chaque mutant devenant alternativement rare et dominant.Sans compter les nouvelles mutations...Félicitations, nous venons de retomber sur le concept de coévolution!