Depuis les années 1960, les scientifiques savent que certaines espèces de lézards à queue de fouet ont encore moins besoin d’un mâle qu’un poisson n’a besoin d’un vélo. Ces espèces de lézards entièrement féminins (du genre Aspidoscelis) du Mexique et du sud-ouest des États-Unis parviennent à produire une progéniture bien élevée sans l’aide de la fécondation masculine.
Mais comment font-ils – et les 70 autres espèces de vertébrés qui se propagent de cette façon – pour éviter la monotonie génétique et la vulnérabilité aux maladies qui résultent souvent de la reproduction asexuée ? « Cette question est restée obscure et a fait l’objet de nombreuses spéculations, rapporte une équipe de chercheurs qui a cherché à y répondre. Leurs résultats ont été publiés en ligne le 21 février dans la revue Nature. (Scientific American fait partie de Nature Publishing Group.)
Ces lézards et d’autres « espèces parthénogénétiques sont génétiquement isolées », explique Peter Baumann, chercheur associé à l’Institut Stowers de recherche médicale de Kansas City (Mo) et coauteur de l’étude. Des espèces aussi diverses que les dragons de Komodo et les requins-marteaux le font de manière asexuée si nécessaire, mais certaines espèces, comme ces petits lézards, n’ont pas le choix. « Elles ne peuvent pas échanger de matériel génétique, et cette perte d’échange génétique est un inconvénient majeur pour elles dans un environnement changeant », explique-t-il. À moins qu’un animal ne puisse recombiner l’ADN qu’il possède déjà, il produira une progéniture avec un ensemble identique de chromosomes, dans laquelle toute faiblesse génétique, comme la susceptibilité à une maladie ou une mutation physique, n’aurait aucune chance d’être annulée par du matériel génétique extérieur provenant d’un compagnon.
Les nouvelles recherches de Baumann et de son équipe révèlent que ces lézards maintiennent la richesse génétique en commençant le processus de reproduction avec deux fois plus de chromosomes que leurs cousins à reproduction sexuée. Ces espèces célibataires résultent de l’hybridation de différentes espèces sexuelles, un processus qui confère aux lézards parthénogénétiques une grande diversité génétique dès le départ. Les chercheurs ont découvert que ces espèces pouvaient maintenir cette diversité en ne jumelant jamais leurs chromosomes homologues (comme le font les espèces sexuelles en prenant un jeu de chromosomes de chaque parent), mais en combinant plutôt leurs chromosomes frères. « La recombinaison entre les paires de chromosomes sœurs maintient l’hétérozygotie » tout au long du chromosome, notent les auteurs de l’étude, dirigée par Aracely Lutes, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Baumann.
Cette découverte, qui n’avait jusqu’à présent pas été confirmée dans le monde des reptiles, signifie que « ces lézards ont un moyen de distinguer les chromosomes sœurs des chromosomes homologues », explique Baumann. Comment le font-ils ? C’est une question que le groupe étudie actuellement.
Une autre grande inconnue est de savoir précisément comment les lézards se retrouvent avec une quantité double de chromosomes en premier lieu. Baumann soupçonne que cela pourrait se produire au cours de deux cycles de réplication ou si deux cellules sexuelles combinent leurs forces avant que le processus de division ne commence.
Bien que la reproduction asexuée puisse sembler ennuyeuse – et qu’elle puisse avoir des résultats génétiques douteux si elle n’est pas faite correctement – elle a aussi ses avantages, note Baumann. « Vous augmentez considérablement les chances de peupler un nouvel habitat s’il suffit d’un seul individu », dit-il, citant l’exemple du serpent aveugle brahmanique (Ramphotyphlops braminus), une autre espèce parthénogénétique. « Si elle a un moyen de se reproduire sans l’aide d’un mâle, c’est un avantage extrême ». En effet, il l’est – la brahmine a déjà colonisé six continents.