Les douloureux pénis de certains coléoptères ont engendré une “course à l’armement sexuel”

L’évolution agit parfois étrangement, surtout en ce qui concerne le sexe.

Voici le pénis de l’humble et familière bruche, un coléoptère qui s’est propagé sur tous les continents de la planète sauf l’Antarctique. Le mâle de l’espèce possède un membre imposant ressemblant à l’extrémité d’un fléau, l’arme médiévale comportant une boule avec des pics, monté sur une tige en métal.

Dans une précédente étude, également portée sur le pénis de la bruche, on apprenait que, en me reprenant :

Hotzy et Arnqvist (université d’Uppsala/ Suède) ont constaté que les épines percent ou érodent les voies génitales de la femelle, ce qui permet au sperme de s’infiltrer dans son sang. Les deux biologistes ont marqué le sperme des mâles avec un produit chimique faiblement radioactif afin qu’ils puissent suivre ses allées et venues à l’intérieur de la femelle. Ils ont constaté que près de 40 % du sperme se retrouve en dehors de l’appareil génital de la femelle, dans d’autres parties de son corps. Et plus le pénis était épineux, plus grande était la fuite.

Liam Dougherty, biologiste à l’université d’Australie-Occidentale à Crawley, est l’auteur d’une étude qui pose une question assez simple : comment les femelles font-elles/ ont-elles fait face à cette agression ?

Selon Dougherty :

Le pénis est couvert de centaines d’épines pointues qui percent le tractus reproducteur féminin lors de l’accouplement.

La réponse, basée sur une décennie d’expériences en laboratoire couvrant 100 générations de bruches, révèle une remarquable histoire d’adaptation et un donnant-donnant (ou coup pour coup) évolutif que Dougherty compare à une “course à l’armement sexuel”.

Un couple de bruches en pleine action. (Ivain Martinossi)

Selon Dougherty :

Lorsque les mâles ont évolué pour former leur douloureux pénis, les femelles ont coévolué pour réduire ce mal.

Tout d’abord, le tractus de la femelle s’est épaissi de génération en génération, « ce qui rend les épines moins susceptibles de percer le tissu », explique-t-il.

Les femelles, confrontées à des appareils masculins de plus en plus dangereux, ont également développé de nouvelles réponses immunitaires, l’une leur donnant davantage de protection contre les infections et une autre permettant à leurs tissus endommagés de se cicatriser plus rapidement.

Les résultats de cette étude, publiée mercredi, fournissent une preuve rare de ce qui est parfois appelé “copulation traumatique”, qui peut simultanément entraîner des mutations adaptatives chez les deux sexes.

Mais ce fascinant pas de deux de l’évolution laisse encore une question fondamentale en suspend  : quelle est la raison d’être d’un organe sexuel masculin qui réduit la durée de vie de la femelle et peut-être la production (portée) issu de la reproduction ?

Comme pour l’image d’entête, un pénis de bruche au microscope. (Johanna Rönn)

Certains biologistes ont suggéré que les organes génitaux “contondants” réduisent les chances que la femelle s’accouple avec d’autres mâles. Mais en fait, les coléoptères femelles s’accouplent avec plus d’un partenaire.

Il est plus probable, selon Dougherty, que les épines de l’organe masculin aient changé pour augmenter le nombre d’œufs fécondés par rapport aux concurrents.

Dans les deux cas, selon le biologiste :

Le bien-être féminin est sacrifié au détriment de la condition physique masculine. L’accouplement traumatique a évolué, car il augmente le succès de la fertilisation masculine.

Les scientifiques ont également spéculé que les trous plus profonds réalisés par des épines plus longues permettent à des produits chimiques éjaculés par les mâles d’influencer le comportement des femelles.

Les bruches ne sont pas les seules créatures confrontées à un douloureux sexe masculin.

L’exemple le plus connu est probablement celui de la punaise de lit (Cimex lectularius). Son pénis, qui ressemble à une aiguille hypodermique tordue, perfore l’abdomen des femelles et injecte du sperme directement dans une cavité du corps.

Revenons à la bruche… Pour cette nouvelle étude, les insectes ont été recueillis dans 13 endroits à travers le monde : au Bénin, Brésil, Californie, Nigéria, Inde du Sud et le Yémen et ils ont été élevés séparément dans des conditions de laboratoire identiques.

Les scientifiques ont donc pu montrer que les changements entre les générations des organes génitaux de chaque sexe, qui variaient d’une population à l’autre, étaient interdépendants.

Selon Dougherty :

De nombreuses espèces animales présentent de faibles niveaux de conflit sexuel, mais un tel comportement conduit rarement à l’escalade complète d’une “course aux armements” observée chez ces coléoptères.

On ne connaît toujours pas l’importance des conflits sexuels dans la conduite des changements évolutifs dans le règne animal.

L’étude publiée dans The Proceedings of the Royal Society B : Sexual conflict and correlated evolution between male persistence and female resistance traits in the seed beetle Callosobruchus maculatus.