How does this all-female species reproduce? - Susana Freitas and Darren Parker

Traducteur: Marie PAVY Relecteur: Elisabeth Buffard

En 2021, les employés d’un aquarium sarde ont été surpris de constater la naissance

In 2021, workers at a Sardinian aquarium were stunned by the birth

of a smoothhound shark, who they called Ispera.

d’une émissole lisse qu’ils ont nommée Ispera.

What shocked them was that, for the last decade,

Le plus surprenant est que pendant les dix dernières années,

Ispera’s mother had been living only with other females.

la mère d’Ispera vivait exclusivement avec d’autres femelles.

But it’s actually entirely possible that Ispera had no father—

Mais il est tout à fait possible qu’Ispera n’ait pas de père,

and the reason why that is also explains other biological curiosities,

et la raison de ce phénomène explique aussi d’autres curiosités biologiques

like the existence of an all-female lizard species.

comme l’existence d’une espèce de lézard entièrement femelle.

Usually sexual species have sex cells that contain

D’ordinaire, les espèces sexuées ont des cellules sexuelles qui contiennent

half the number of chromosomes required to create a viable embryo.

la moitié des chromosomes requis pour créer un embryon viable.

So an egg cell must be fertilized by a sperm cell

Alors un ovocyte doit être fertilisé par un spermatozoïde

to form two full sets of chromosomes.

pour former un ensemble complet de chromosomes.

But some species that have sex cells can undergo

Mais certaines espèces qui ont des cellules sexuelles peuvent avoir

a type of asexual reproduction called parthenogenesis—

un type de reproduction asexuée appelée la parthénogenèse,

meaning “virgin origin” in Greek.

soit « la création vierge » en grec.

In parthenogenesis, an embryo develops from an unfertilized egg cell

Dans le cas de la parthénogenèse, un embryon se développe

à partir d’un ovocyte non fertilisé

that doubles its own chromosome count.

qui double sa propre quantité de chromosomes.

In fact, some animals only ever undergo parthenogenesis,

En fait, certains animaux ne se reproduisent

que par parthénogenèse,

while others can reproduce both sexually and parthenogenetically.

tandis que d’autres se reproduisent par accouplement et par parthénogenèse.

It's actually more common than previously thought.

C’est bien plus courant qu’on le pensait autrefois.

More than 80 different sexual vertebrate species—

Plus de 80 espèces différentes de vertébrés,

including Komodo dragons and certain kinds of turkeys, pythons, and sharks—

dont le dragon de Komodo et certaines espèces de dindes,

de pythons et de requins,

have surprised us by occasionally reproducing this way.

nous ont surpris en se reproduisant parfois de cette manière.

These discoveries were usually made when females

Ces découvertes ont lieu lorsque des femelles

unexpectedly gave birth in captivity.

donnent naissance en captivité, contre toute attente.

Ispera’s birth, for one, may have been the first account

La naissance d’Ispera est peut-être le premier exemple

of parthenogenesis in smoothhound sharks.

de parthénogenèse chez les émissoles lisses.

Scientists also confirmed that parthenogenesis was taking place

Des scientifiques ont aussi confirmé que la parthénogenèse se produit

in some wild snake populations.

chez certaines espèces de serpents sauvages.

But just how many fatherless creatures are running, slithering, and swimming

Mais on ignore combien de créatures sans père

courent, rampent ou nagent dans la nature.

around out there is unknown:

it’s a tough thing to track without population-wide genetic analyses.

Difficile de le savoir sans faire d’analyses génétiques de toute une espèce.

So, why is it happening at all?

Pourquoi cela se produit-il ?

Scientists think parthenogenesis could be evolutionarily beneficial

Les scientifiques pensent que la parthénogenèse

pourrait être une évolution bénéfique dans certains cas

in some contexts because, well, sex can be a drag.

parce que les relations sexuelles peuvent être… pénibles.

Mating and its associated demands and rituals can be time- and energy-intensive,

L’accouplement, ses rites et ses exigences

peuvent être très chronophages et énergivores,

leave individuals vulnerable to predators, and even be fatal.

rendre les sujets vulnérables aux prédateurs et donc être mortels.

Parthenogenesis, meanwhile, requires only one parent.

Quant à la parthénogenèse, elle ne requiert qu’un seul parent.

Mayflies can sometimes default to parthenogenesis

Les éphémères ont parfois recours à la parthénogenèse

if there are no males available,

si aucun mâle n’est disponible,

which is especially handy because they’ve only got a day or so

ce qui est d’autant plus pratique qu’elles n’ont qu’un jour ou deux

to reproduce before dying.

pour se reproduire avant de mourir.

It can also help rapidly expand a population.

C’est aussi pratique pour étendre une population.

In the summer, when food is abundant,

En été, lorsque la nourriture est abondante,

pea aphids can rely on parthenogenesis,

les pucerons du pois peuvent compter sur la parthénogenèse

allowing their population to explode under favorable conditions.

pour que leur population s’agrandisse dans des conditions favorables.

And in the autumn, they switch back to sex.

À l’automne, ils ont à nouveau recours à l’accouplement.

But some aphids, katydids, lizards, geckos, and snakes

Certains pucerons, lézards, geckos, serpents et certaines sauterelles

only ever reproduce via parthenogenesis.

ne se reproduisent que par parthénogenèse.

So, why do other animals bother with sex?

Pourquoi certains animaux s’embêtent-ils avec des relations sexuelles ?

Scientists hypothesize that sex makes up for its shortcomings with long-term gains.

Les scientifiques ont émis l’hypothèse

que l’accouplement compense ses désavantages

par des bénéfices à long terme.

It allows individuals to mix their genes, leading to greater genetic diversity.

Il permet à des sujets de mélanger leurs gènes,

ce qui conduit à une plus grande diversité génétique.

That way, when the going gets tough,

Ainsi, en cas de difficultés,

beneficial mutations can be selected and harmful ones can be removed

les mutations bénéfiques peuvent être conservées,

et les mutations néfastes peuvent être rejetées

without ending the entire population.

sans faire disparaître l’espèce entière.

In a parthenogenetic population, on the other hand,

Au contraire, dans une population parthénogénétique,

individuals can only reproduce using their own genetic material.

les sujets ne peuvent se reproduire qu’avec leur propre matériel génétique.

According to a theory called Muller’s ratchet,

Selon une théorie appelée « cliquet de Muller »,

that’s not good.

ce n’est pas désirable.

The theory predicts that parthenogenetic lineages will accumulate harmful mutations

Cette théorie prédit que les lignées parthénogénétiques,

accumuleront des mutations néfastes avec le temps et,

over time and eventually, after thousands of generations,

après des milliers de générations, atteindront un certain point :

will reach a point of so-called mutational meltdown.

l’effondrement des mutations.

At this stage, individuals will be so compromised that they can't reproduce,

À ce stade, les sujets seront compromis à un tel point

qu’ils ne pourront plus se reproduire

so the population will nosedive, leading to extinction.

et leur population diminuera jusqu’à l’extinction.

We haven’t yet seen this entire process unfold in nature.

Nous n’avons jamais observé l’entièreté de ce phénomène dans la nature.

But scientists have observed an accumulation of harmful mutations

Mais les scientifiques ont observé une accumulation de mutations néfastes

in parthenogenetic stick insects that are absent in their sexual relatives.

chez les phasmes parthénogénétiques qui n’existent pas

chez leur congénères sexués.

Only time will tell whether this will cause their extinction.

Seul le temps nous dira si ce phénomène causera leur disparition.

Otherwise, some parthenogenetic species appear to have ways of circumventing

Néanmoins, certaines espèces parthénogénétiques semblent avoir

des moyens de contourner cet effondrement des mutations.

a mutational meltdown.

L’aspidoscelis neomexicana est née

New Mexico whiptail lizards came about

when two different lizard species hybridized,

de l’hybridation de deux espèces différentes de lézards,

creating this new all-female species.

créant cette espèce entièrement femelle.

As hybrids, their genome is a combination of the different sets of chromosomes

Étant hybrides,

leur génome est un mélange de différents ensembles de chromosomes

from their two parent species.

de leurs deux espèces parentes.

This gives them a high level of genetic diversity,

Ces lézards ont donc une vaste diversité génétique

which may allow them to survive long into the future.

qui pourrait leur permettre de survivre très longtemps.

Bdelloid rotifers, meanwhile, have been reproducing parthenogenetically

Quant aux bdelloïdes, ils se reproduisent par parthénogenèse

for 60 million years.

depuis 60 millions d’années.

They might have managed this by taking in foreign genetic material.

Ils auraient réussi cette prouesse en prenant du matériel génétique étranger.

Indeed, about 10% of their genes comes from other organisms,

En effet, environ 10 % de leurs gènes viennent d’autres organismes,

like fungi, bacteria, and algae.

comme des champignons, des bactéries et des algues.

How exactly they do this is unclear,

Comment ? On ne sait pas vraiment.

but whatever the trick is, it seems to be working.

Mais quelle que soit l’astuce, elle semble fonctionner.

To totally untangle the mysteries of reproduction,

Pour entièrement démêler les méandres de la reproduction,

we’ll need more research—

nous avons encore besoin de mener beaucoup de recherches,

and probably a few more surprises like Ispera.

et de tomber sur d’autres surprises comme Ispera.