Les dragons d'eau asiatiques vivent généralement entre 10 et 15 ans. La mort est donc un choc. Ce lézard, en particulier, a fait l'objet d'études approfondies depuis sa naissance et les chercheurs espéraient pouvoir l'étudier plus avant quand elle atteindrait l'âge de procréer, qui a environ trois ans pour son espèce. Sa mère, âgée de 13 ans, est toujours en vie et en bonne santé.
Un dragon d'eau asiatique de sexe féminin logé au zoo national du Smithsonian a réussi à produire une progéniture saine sans l'aide d'un mâle reproducteur. Les chercheurs dirigés par Kyle Miller, détenteur d'animaux au centre de découverte des reptiles du zoo, ont rapporté dans la revue PLoS ONE que l'événement inhabituel - officiellement connu sous le nom de parthénogenèse facultative - marquait la première fois que ce comportement était observé chez les espèces de Physignathus cocincinus et la famille des Agamidae reptiliens.
En termes simples, la parthénogenèse fait référence à la reproduction de la femme réalisée sans apport génétique de la part d'un homme. Selon Science Direct, la parthénogenèse obligatoire se produit lorsque les organismes ne peuvent se reproduire que de manière asexuée, tandis que la parthénogenèse facultative a lieu lorsque des espèces capables de procréer sexuellement recourent à des méthodes solos. Bien que cette dernière variation se produise le plus souvent parmi les spécimens captifs isolés, des recherches récentes ont montré qu'elle était également observée dans les populations sauvages.
À ce jour, il est connu que des animaux comme les pythons, les requins bonnet à tête blanche, les dragons de Komodo et même les oiseaux pratiquent la parthénogenèse. Comme le dit Smithsonian.com, Heather Bateman, biologiste de la conservation à l'Arizona State University, qui n'a pas participé à la recherche, explique que la méthode de reproduction est courante dans certaines familles de reptiles; rien qu’en Arizona, six des 12 espèces de lézards cendrées connues sont parthénogènes.
Anuradha Batabyal, chercheuse diplômée du Centre pour les sciences écologiques de l’Institut indien des sciences qui n’a également pas participé à l’étude, affirme que l’étude de la parthénogenèse est essentielle pour «comprendre la signification évolutive de la reproduction sexuée et asexuée et comment et pourquoi certaines espèces ont conservé les deux modes de reproduction.
Batabyal ajoute qu'il est possible que la parthénogenèse donne aux espèces une chance de se développer dans des conditions environnementales difficiles, «chaque femme ayant le potentiel de créer une nouvelle population».
Le WD-10, le lézard vert clair au centre de l'étude, réside au zoo depuis novembre 2006, selon un communiqué de presse. Née au zoo de Saint-Louis quatre mois avant son arrivée à Washington, le spécimen devait à l'origine se comporter en ambassadrice des animaux plutôt qu'en reproductrice. Mais en 2009, le dragon d'eau a commencé à produire des œufs bien qu'il ne soit jamais entré en contact avec un membre masculin de son espèce. Ces œufs, que l'on pensait non fertilisés, ont été régulièrement jetés jusqu'en 2015, lorsque les conservateurs ont commencé à les incuber pour un projet de recherche axé sur la fertilité des reptiles.
Étonnamment, l'incubation a révélé que les œufs du lézard étaient réellement fertiles. Selon l'étude, une couvée de sept œufs pondus en novembre 2015 n'a pas réussi à produire de progéniture vivante, mais a donné naissance à deux nouveau-nés pleinement développés morts dans leur coquille. La prochaine série offrait des résultats plus prometteurs: bien que la majorité des œufs n'aient pas atteint les derniers stades de développement, une femelle a éclos avec succès en juin 2016. Un deuxième nouveau-né en bonne santé a suivi en novembre 2018, mais est décédé plus tard d'un blocage du tractus gastro-intestinal après avoir ingéré une objet plus grand qu'il ne pourrait digérer correctement.
La seule progéniture du dragon d'eau asiatique (le zoo national de Skip Brown / Smithsonian) 
Le dragon d'eau asiatique de 12 ans (zoo national de Skip Brown / Smithsonian) Dans une interview avec Smithsonian.com, le co-auteur de l'étude, Robert Fleischer, directeur du Center for Genomics, du Smithsonian Conservation Biology Institute, explique que le personnel du zoo a envisagé deux explications principales pour la production d'œufs de dragon d'eau: «La femelle produisant ces œufs fertiles? seule, sans aucune aide ou contribution d'un homme, ou [avait] elle été inséminée plusieurs années auparavant?
Dans ce dernier scénario, la femelle aurait stocké le sperme d'un accouplement précédent - peut-être avant son arrivée au zoo - jusqu'à ce qu'il soit nécessaire de féconder ses ovules. Ce comportement, même s'il n'était pas hors de question, était considéré comme «hautement improbable» compte tenu de l'isolement prolongé du reptile par rapport aux hommes.
Pour déterminer si la femme pratiquait réellement la parthénogenèse, Fleischer et ses collègues ont extrait un échantillon d'ADN et séquencé une partie du génome de l'animal. Au début, les chercheurs ont tenté de comparer ce génome avec les marqueurs ADN du dragon d’eau australien, mais après avoir appris que les deux espèces n’étaient apparentées que de loin, ils ont plutôt choisi de développer leur propre ensemble de marqueurs génétiques.
Selon l'étude, l'équipe s'est concentrée sur 14 paires d'amorces microsatellites, ou parcelles d'ADN répété. Six de ces paires contenaient deux allèles, ou variantes de gènes, portés par le dragon d'eau. Cette femme âgée, à son tour, a reçu l'un des allèles de sa mère et l'autre de son père.
L'analyse a montré que la progéniture de WD-10 avait hérité d'un seul allèle plutôt que des deux produits typiquement par la fusion de l'ovule et du sperme. Cet unique allèle correspondait à l'un des deux portés par la mère - un résultat attendu compte tenu du fait que la progéniture aurait reçu l'un des allèles de sa mère, et non les deux.
À l’avenir, les chercheurs envisagent de vérifier si la seule progéniture survivante subit également une parthénogenèse (Zoo National de Skip Brown / Smithsonian). L'auteur principal de l'étude, Miller, explique à Smithsonian.com que l'équipe croyait que l'événement reproducteur était dû à l'isolement du WD-10 vis-à-vis des autres membres de son espèce, en particulier des hommes.
Comme l'explique l'étude, au moins 47% des 64 œufs récupérés du WD-10 étaient fertiles, mais seulement deux ont éclos dans une progéniture en bonne santé. Compte tenu de ce faible taux de réussite, les chercheurs ont émis l’hypothèse que le dragon d’eau aurait peut-être simplement connu une parthénogenèse accidentelle. Il est toutefois possible que des facteurs tels que des conditions d'incubation imparfaites soient à l'origine du retard de développement des œufs.
Si le dragon d’eau subissait effectivement une parthénogenèse accidentelle, Earyn Nycole McGee, candidate au doctorat à l’Université de l’Arizona, n’a pas participé à l’étude. qu'elle serait intéressée par le sexe de la progéniture issue de ces œufs et si leur comportement pourrait être inhérent.
«Je me demande si cela pourrait amener le sex-ratio à favoriser les hommes afin que les femmes puissent se reproduire sexuellement à l'avenir», explique McGee à Smithsonian.com .
À l’avenir, les chercheurs prévoient surveiller la seule progéniture survivante pour voir si, comme sa mère, elle pond des œufs fécondés. Comme le note Miller, le personnel du zoo incubera les œufs pondus par la mère ou par sa fille. Bien qu’il ne soit pas prévu actuellement de faire venir un dragon d’eau mâle pour évaluer son interaction avec les femelles, cette option reste en jeu.
Si la mère et la fille subissent avec succès la parthénogenèse, Miller déclare que ce sera «presque comme si elles avaient la capacité de créer plusieurs générations via la parthénogenèse, et ce n'était pas simplement une sorte de chose accidentelle».
Parlant à Smithsonian.com, Miller conclut: "Quelque part dans leur histoire évolutive, ils pourraient [avoir] ce trait de caractère où ils pourraient se repeupler ... complètement en l'absence de compagnons."
Rachael Lallensack a contribué à la rédaction de cet article.
