Vagues de chaleur et leur impact sur les accouplements
Des températures qui montent affectent les comportements d'accouplement et le succès reproductif chez les mouches à fruits.
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Table des matières
- La vie sous la chaleur : Que se passe-t-il pour les espèces ?
- Le mystère de la fertilité masculine
- Le jeu de la reproduction : La perspective féminine
- Le système de reproduction : Monogame ou pas ?
- La réponse à la chaleur : L'expérience scientifique
- Récupération du comportement d'accouplement : Comment s'en sortent les mâles ?
- Fertilité masculine : Les effets à long terme
- Femelles dans le mix : L'impact du stress des mâles
- Se réaccoupler : L'arme secrète du succès
- Conclusion : La façon dont la nature s'adapte
- Source originale
Si tu as remarqué que les étés deviennent de plus en plus chauds, t'es pas le seul. Au cours du dernier siècle, les températures ont grimpé, et les experts prédisent que ça va continuer. Imagine essayer de profiter d'une journée à la plage quand le soleil chauffe si fort que même la glace fond plus vite que tu peux la manger. C'est le monde vers lequel on risque d'aller d'ici la fin du siècle. Avec la chaleur, on s'attend à voir des vagues de chaleur plus fréquentes et plus longues, c'est comme si on mettait le thermostat mondial sur "super chaud".
Alors, ces températures plus élevées ne nous font pas juste transpirer. Elles affectent aussi la faune-surtout les créatures qui peuvent pas faire leurs valises et partir vers des climats plus frais. Pour beaucoup d'espèces, des températures changeantes peuvent signifier des changements de domicile et dans certains cas, même l'extinction. C'est comme un télé-réalité où seuls les plus forts survivent, et le casting devient de plus en plus petit.
La vie sous la chaleur : Que se passe-t-il pour les espèces ?
La plupart des études sur l'impact des températures se sont concentrées sur la façon dont la chaleur croissante affecte les petits animaux, en particulier leurs limites de survie. Pense à un jeu où les joueurs essaient de garder leurs ballons d'eau dans un sauna ; au final, il devient juste trop chaud à gérer. Les chercheurs ont découvert que différentes caractéristiques des animaux réagissent différemment à la chaleur. Par exemple, alors que certaines caractéristiques comme la survie sont plutôt résilientes, des choses comme la Fertilité peuvent en prendre un coup à des températures plus basses.
On a remarqué que les mâles semblent souvent plus en difficulté que les femelles lorsque les températures montent. Ça veut dire que leur capacité à se reproduire pourrait être le meilleur indicateur de comment les espèces vont s'en sortir dans un monde qui se réchauffe. Si les garçons n'arrivent pas à suivre la chaleur, on risque de voir moins de petits animaux.
Le mystère de la fertilité masculine
Quand on parle de la façon dont la chaleur affecte les mâles, une grande question se pose : Si une mouche des fruits mâle devient trop chaude, est-ce que c'est un problème temporaire ou ça pourrait durer un moment ? Certaines études disent qu'après avoir ressenti la chaleur, ces mâles pourraient rebondir et retrouver leur fertilité. C'est comme un joueur de sport qui se fait assommer mais qui se relève. Pendant ce temps, d'autres affirment que les dégâts sont permanents-une fois qu'une mouche est cuite, c'est fini pour cette saison de reproduction.
Mais c'est encore plus intéressant ! La chaleur n'affecte pas seulement la capacité des mâles à se reproduire ; ça perturbe aussi leur comportement dans le jeu de la séduction. Leurs rituels de cour sont affectés, ce qui signifie que les femelles pourraient pas être aussi motivées à s'accoupler. Imagine un mâle mouche des fruits essayant d'impressionner une femelle mais qui se plante parce qu'il vient de sortir du sauna. Si ce mâle vit une vague de chaleur, il a intérêt à avoir des moves de ouf, sinon il peut finir célibataire.
Le jeu de la reproduction : La perspective féminine
Maintenant, changeons de perspective et voyons comment les femelles réagissent quand leurs partenaires mâles sont touchés par des températures élevées. Lorsqu'elles sont exposées à des mâles stressés par la chaleur, les femelles pourraient ajuster leur comportement de manières inattendues. Elles pourraient devenir un peu désespérées et commencer à sortir avec plusieurs partenaires pour améliorer leurs chances d'avoir une descendance réussie. C'est comme aller à une soirée et réaliser que se contenter de swiper à droite sur un seul gars n'était pas la meilleure stratégie après tout.
Fait intéressant, la recherche montre que les femelles peuvent changer leurs habitudes de reproduction selon avec qui elles ont été en premier. Donc, si elle s'associe avec un mâle stressé par la chaleur, elle pourrait être plus encline à chercher un mâle en bonne santé ensuite. Ce changement pourrait l'aider à avoir une meilleure chance de produire une descendance viable. C'est pas mal de jouer sur le terrain de la drague !
Le système de reproduction : Monogame ou pas ?
Avant de trop s'emballer, parlons des systèmes de reproduction. Dans le cas des mouches des fruits comme Drosophila subobscura, les femelles sont généralement monandres. Ce mot compliqué signifie simplement qu'elles préfèrent s'accoupler avec un seul mâle. Mais que se passe-t-il quand la chaleur arrive ? Elles pourraient devenir polyandres, choisissant de s'accoupler avec plusieurs mâles. C'est comme si elles se disaient soudainement, "Pourquoi se limiter ?"
Si les femelles deviennent plus polyandres, elles ne font pas que multiplier leurs chances de s'accoupler ; elles pourraient diversifier leurs gènes. Avec plusieurs partenaires, le pool génétique des Descendants devient plus riche, ce qui pourrait les aider à s'adapter à des environnements changeants. C'est une situation gagnant-gagnant !
La réponse à la chaleur : L'expérience scientifique
Pour voir comment ces mouches des fruits réagissent au stress thermique, les chercheurs ont mis en place des expériences impliquant deux groupes de Populations de mouches des fruits de différentes latitudes-un groupe venant d'une région plus chaude (Portugal) et un d'une région plus fraîche (Pays-Bas). Les deux groupes ont été soumis à un processus de réchauffement pour voir comment ils s'étaient adaptés au fil des générations.
Après s'être habitués à leurs conditions de labo, les chercheurs ont fait vivre des vagues de chaleur à ces mouches. Ils étaient curieux de voir si les mâles pourraient retrouver leurs capacités d'Accouplement après ce passage à la chaleur et comment cela affecterait les comportements d'accouplement des femelles.
L'étude consistait à tester comment ces mâles stressés par la chaleur se comportaient dans les comportements d'accouplement, comme le temps qu'ils mettaient à courtiser ou s'accoupler, et bien sûr, combien de descendants viables ils produisaient. C'était une course contre la chaleur !
Récupération du comportement d'accouplement : Comment s'en sortent les mâles ?
Ce qu'ils ont découvert, c'est que les mâles stressés ont connu quelques revers au début. Ils prenaient plus de temps pour courtiser les femelles et finissaient par s'accoupler pour des durées plus courtes. C'est comme s'ils avaient besoin d'une période de refroidissement avant de pouvoir revenir dans le jeu de la séduction après avoir ressenti la chaleur. Pourtant, après un moment, ces mâles ont réussi à reprendre du poil de la bête. Ils sont devenus plus rapides pour courtiser et s'accoupler lors des opportunités suivantes, presque comme s'ils essayaient de prouver qu'ils étaient toujours dans le coup.
Les mâles du groupe de contrôle (ceux qui n'ont pas été soumis à la chaleur) s'en sont mieux sortis lors de leurs premières tentatives d'accouplement. Mais après quelques rounds de pratique, les mâles stressés par la chaleur ont rattrapé leur performance. Ils ont peut-être commencé lentement, mais ils ont vite trouvé leur rythme-parlons d'une histoire de sous-estimés !
Fertilité masculine : Les effets à long terme
Mais quand il s'agissait de fertilité, la chaleur a vraiment laissé sa marque. Les mâles stressés produisaient systématiquement moins de descendants, même lorsqu'ils avaient eu la chance de s'accoupler plusieurs fois. C'était comme si leurs capacités reproductives étaient diminuées, et la récupération ne semblait pas à l'horizon. Un vrai coup dur dans la quête des petites mouches. Le faible rendement en descendants viables pourrait entraîner des déclins de population au fil du temps.
Peu importe à quel point leurs compétences en matière d'accouplement pouvaient devenir bonnes, il semblait que la chaleur avait laissé des séquelles sur leur capacité à engendrer des jeunes. Si les mâles luttent pour produire suffisamment de descendants, toute la population pourrait faire face à des défis dans un monde plus chaud.
Femelles dans le mix : L'impact du stress des mâles
Alors, qu'en est-il des femelles quand les mâles avec qui elles se sont accouplées sont stressés par la chaleur ? Leur comportement d'accouplement était tout aussi affecté. La cour et la copulation prenaient plus de temps quand elles étaient associées à des mâles stressés. En revanche, quand elles commençaient avec des mâles en bonne santé, tout avançait plus vite. C'est comme une soirée dansante où un partenaire ne peut tout simplement pas suivre.
Fait intéressant, les femelles qui se sont accouplées en premier avec des mâles stressés devenaient plus susceptibles de se réaccoupler. Elles semblaient voir ce premier accouplement comme un signal pour chercher un meilleur partenaire. C'est comme si elles réalisaient qu'elles pouvaient faire mieux, ce qui les poussait à chercher un partenaire en meilleure santé ensuite. Ce comportement pourrait être une tactique de survie astucieuse pour booster leur succès reproductif.
Se réaccoupler : L'arme secrète du succès
On a découvert que les femelles qui se sont d'abord associées à des mâles stressés par la chaleur étaient plus enclines à chercher d'autres partenaires pour un rematch. Ce réaccouplement pourrait aider à récupérer une partie de la fertilité perdue à cause du stress des mâles. Non seulement les femelles bénéficiaient de cette stratégie, mais elles avaient aussi de meilleures chances de produire plus de descendants.
En gros, les femelles augmentaient leurs chances de se reproduire avec succès en s'ouvrant et en s'accouplant avec plus d'un mâle. Et il y a de fortes chances qu'elles finissent avec un mélange de descendants, ce qui peut être super utile pour l'espèce dans son ensemble.
Conclusion : La façon dont la nature s'adapte
Dans l'ensemble, ces résultats mettent en lumière comment la montée des températures impacte non seulement les animaux individuels mais aussi la danse complexe de l'accouplement et de la reproduction. Alors que la chaleur peut ralentir le comportement des mâles, les femelles semblent rapidement s'adapter, changeant leurs stratégies d'accouplement pour tirer le meilleur parti d'un environnement difficile.
Cette nouvelle flexibilité dans les systèmes de reproduction des femelles pourrait être cruciale pour la survie des espèces face au changement climatique. La capacité de passer d'un accouplement monogame à polyandre pourrait être juste ce qu'il faut pour aider les populations à faire face à des temps difficiles à venir, tout en naviguant dans la fête de la vague de chaleur qui est notre monde en réchauffement.
Comprendre ces dynamiques dans le règne animal aide à éclairer les effets d'entraînement potentiels du réchauffement climatique sur la biodiversité. Alors, en avançant, gardons un œil sur ces petites mouches des fruits ; elles pourraient bien nous donner quelques indices sur la façon dont les espèces s'adaptent-ou luttent-dans notre climat en perpétuel changement.
Titre: Monandrous flies do remate: plastic and evolutionary consequences of heat exposure on mating behaviour and fertility in Drosophila subobscura
Résumé: Recent work has reinforced the importance of fertility in predicting population persistence under global warming, especially male fertility. However, most studies on mating and reproductive performance have used as model organism polyandrous species, remaining unclear if and how will monandrous species respond. This is unfortunate as one could expect monandrous species to be particularly susceptible, given their inability to use sperm from multiple males to prevent reduced progeny production due to male sterility. It could be that monandrous females can overcome this toll in fertility by plastically changing their mating rate, or that monandrous populations evolve the ability to remate upon repeated exposure to heat. To test this, we studied the real-time evolution as well as the thermal plastic response of two geographically distinct populations of the monandrous species Drosophila subobscura after 45 generations evolving under a warming scenario. We assessed the impact of heat on male mating behaviour and fertility, as well as the impact of reduced male fertility on female mating behaviour and fertility. We found that in males the toll in mating behaviour due to heat can be recovered with time, whereas that in reproductive success cannot. On the other hand, females exposed to heat-stressed males significantly increased their remating rate, allowing to recover considerably their own reproductive success. Interestingly, most responses were plastic, with no striking effect of adaptation to warming nor of geographical origin. Our work brings new insights into the effects of heat on monandrous species and establishes a model to study how a shift in mating system may affect species ability to respond to climate change.
Auteurs: Afonso Grandela, Marta A. Antunes, Marta A. Santos, Ana S. Quina, Isabel R. Costa, Guilherme Borges, Margarida Matos, Leonor R. Rodrigues, Pedro Simões
Dernière mise à jour: 2024-11-12 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.12.623111
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.12.623111.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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