Cette espèce de poisson existe depuis 100 000 ans : tous ses individus ont toujours été des femelles

Un poisson d’eau douce aux caractéristiques mythologiques

Selon un article original rédigé par le journaliste Darren Orf, le molly amazone, connu scientifiquement sous le nom de Poecilia formosa, est un poisson d’eau douce que l’on trouve dans le nord-est du Mexique et le sud du Texas. Ce vertébré possède des caractéristiques uniques qui captivent les chercheurs et repoussent les limites de la biologie de l’évolution.

À première vue, les similitudes entre ce petit poisson et les mythes de la Grèce antique sur les Amazones peuvent sembler tirées par les cheveux. En effet, ce poisson d’eau douce ne dépasse jamais les quatre pouces de long. Il ne possède pas exactement la stature imposante requise pour être un combattant féroce, malgré son nom commun qui rend un hommage mythologique à ces femmes redoutables.

Cependant, comme le souligne l’auteur de l’article, ces deux groupes apparemment très différents ont une chose très singulière en commun : ils rejettent tout ce qui est mâle. Dans les mythologies de la Grèce antique, les Amazones s’accouplaient avec des groupes voisins, gardant la progéniture femelle et ramenant ou abandonnant les mâles. De manière surprenante, ces petits vertébrés aquatiques agissent d’une manière très similaire pour assurer la survie de leur espèce.

La parthénogenèse, une stratégie reproductive exclusivement féminine

Pour se reproduire, les mollys amazones s’appuient sur des mâles d’espèces apparentées, en particulier le molly de Tamesi (Poecilia latipinna) et le molly atlantique (Poecilia mexicana). Le rôle de ces mâles est strictement limité à déclencher le développement des œufs, mais ils ne participent en rien à la constitution génétique de la descendance.

Le vertébré hybride d’eau douce se reproduit en fait de manière asexuée, créant exclusivement des clones femelles. Ce processus est connu sous le nom de parthénogenèse, une méthode où un embryon se développe à partir d’une cellule ovulaire non fécondée. Aucun matériel génétique du mâle ne se transmet à la progéniture, ce qui signifie que tous les poissons mollys amazones sont de simples clones génétiques.

Si la reproduction asexuée n’est pas rare chez les plantes ou les insectes, elle l’est beaucoup plus pour les vertébrés. En fait, c’est tellement inhabituel que le molly amazone a été le tout premier vertébré découvert utilisant cette méthode particulière de reproduction, dès l’année 1932. L’espèce a émergé il y a environ 100 000 ans en tant que produit de l’hybridation entre le molly de Tamesi et le molly atlantique, ce qui, en temps normal, rendrait l’espèce stérile.

Le mystère de l’évolution face au cliquet de Muller

Pour les chercheurs de l’Université du Missouri, cette situation présentait un problème majeur. Comme le rapporte le magazine Science, l’absence de reproduction sexuée empêche normalement l’élimination des mutations génétiques néfastes au fil des générations successives.

Généralement, une théorie de premier plan suggère qu’une espèce utilisant cette stratégie de reproduction ne devrait pouvoir survivre que pendant environ 10 000 ans. Cette idée scientifique reconnue est connue sous le nom de cliquet de Muller, qui stipule que les mutations délétères s’accumulent inévitablement et condamnent l’espèce à terme.

Pourtant, le molly amazone existe depuis au moins dix fois plus longtemps que ce que les scientifiques pensaient possible. De toute évidence, ce poisson de quatre pouces a trouvé un moyen de ne pas seulement survivre, mais de prospérer pendant 100 000 ans, défiant ainsi les règles habituelles de la dégénérescence génétique.

Le séquençage à lecture longue révèle un mécanisme inédit

Une nouvelle étude dirigée par des scientifiques de l’Université du Missouri a récemment été publiée dans la revue Nature. Ces travaux analysent la manière dont ce poisson persévère avec une limitation reproductive aussi intense, en levant le voile sur ses défenses cellulaires.

En utilisant le séquençage à lecture longue, une technique qui permet aux scientifiques d’examiner les génomes dans de vastes étendues complexes plutôt que par petits morceaux, l’équipe a analysé le génome du molly amazone ainsi que les génomes de ses espèces parentes, le molly de Tamesi et le molly atlantique. Ils ont alors découvert que les mutations se produisaient à des rythmes différents selon les espèces.

Wes Warren, l’auteur principal de l’étude, a expliqué ce paradoxe dans un communiqué de presse de l’université : « Si un génome est censé se dégrader et qu’il ne le fait pas, pourquoi ? Ce poisson semble avoir le meilleur des deux mondes — la santé génétique qui provient normalement de la reproduction sexuée tout en n’ayant pas besoin de l’ADN d’un mâle pour se reproduire. »

La conversion génique, l’outil de réparation parfait

L’équipe de recherche a découvert que le molly amazone est un maître d’un processus connu sous le nom de conversion génique. Dans ce processus, une copie d’un gène écrase simplement une autre copie, supprimant régulièrement les mutations autrement délétères. Les chercheurs ont constaté que le poisson avait trouvé le juste milieu entre une conversion trop importante, qui limiterait la diversité génétique, et une conversion insuffisante, qui finirait par laisser proliférer des mutations nuisibles.

Les scientifiques ont également découvert que l’emplacement et la fréquence de ces mutations étaient essentiels à la survie continue du molly amazone. Le ciblage naturel de cette réparation cellulaire agit comme un bouclier de protection évolutif incroyablement efficace, protégeant l’espèce contre sa propre extinction programmée.

Edward Ricemeyer, l’auteur principal de l’étude, a détaillé ce phénomène lors d’une intervention auprès de la BBC : « Les types de mutations dont on s’attend à ce qu’elles soient les pires, les plus dangereuses, les plus délétères, ce sont les endroits exacts du génome où nous voyons la conversion génique se produire le plus souvent. Le résultat est une espèce qui semble être en remarquablement bonne santé génétique malgré 100 000 ans sans sexe. »

Selon la source : popularmechanics.com