Ce n'est un secret pour personne que les animaux mâles et femelles ont tendance à différer par leur apparence. Les hommes sont plus grands en moyenne que les femmes, par exemple, à un degré compatible avec celui observé chez d'autres primates. Parfois, comme avec les paons et leurs contreparties de paons, la divergence peut être plus frappante. Selon une nouvelle étude réalisée dans Nature, cependant, il pourrait en être moins à long terme pour ce type de variation.
Dans la discipline de la biologie, le terme de dimorphisme sexuel englobe parfaitement les différences entre les sexes au sein d'une même espèce. Les espèces présentant un degré élevé de dimorphisme (par exemple, les faisans) diffèrent nettement, tandis que celles présentant un faible dimorphisme (par exemple, les tourtereaux à face rose) peuvent nécessiter une analyse par un expert pour les différencier. Les chercheurs à l'origine du document Nature, intitulé «Un investissement sexuel masculin élevé en tant que facteur d'extinction des ostracodes fossiles», se sont intéressés aux archives fossiles pour voir si la gravité du dimorphisme sexuel pouvait être corrélée de manière significative à l'endurance des espèces à travers les générations.
«Nous voulions examiner le dimorphisme sexuel et la sélection sexuelle ainsi que son rôle dans l'extinction», explique le co-auteur Gene Hunt, paléobiologiste au Muséum national d'histoire naturelle du Smithsonian. "Et nous voulions faire l'extinction dans les archives fossiles, où vous avez le véritable dénouement des lignages."
Cette approche contraste avec celle d'études précédentes sur le dimorphisme sexuel et les taux d'extinction, qui reposaient sur des analyses d'espèces encore existantes ayant connu des extinctions localisées ou s'étant notamment inscrites sur la liste des espèces en danger de disparition. «C'est un travail valable, dit Hunt, et c'est bien, mais nos recherches nous apportent un complément, car vous savez que ce sont vraiment des extinctions et qu'elles ne sont vraiment pas motivées par l'homme.»
L'astuce consiste à trouver dans les archives de fossiles des créatures éteintes avec suffisamment de dimorphisme pour distinguer de manière fiable les spécimens de sexe opposé - ce qui est un exploit, étant donné que ces fossiles datent souvent de plusieurs centaines de millions d'années et ne consistent en rien de plus que des restes squelettiques dégradés.
Femelle (en haut) et mâle (en bas) de l'ostracode Cypideis salebrosa . Notez que la coquille du mâle est plus allongée que celle de la femelle. Ceci est censé refléter la nécessité de prendre en charge les grands organes génitaux masculins (surlignés en gris). (M. João Fernandes Martins) Entrez les ostracodes, les minuscules formes de vie de crustacés (de l’ordre du millimètre) au cœur du papier que vous venez de publier. Bien que trouver les petits gars puisse être un processus (la méthode de choix des scientifiques consiste à ramasser les sédiments en vrac et à espérer les détecter en les examinant de plus près au laboratoire), mais une fois qu’ils ont été retrouvés, leur séparation par sexe est étonnamment simple.
Ceci est dû aux différences significatives dans la taille des carapaces des bestioles - les hommes "ont tendance à être beaucoup plus longs que les femmes". Ce qui tend également à se distinguer chez les spécimens mâles est leur appareil reproducteur surdimensionné.
"Les organes génitaux sont vraiment gros chez le mâle", dit Hunt. «Il y a une estimation d'une espèce où fondamentalement un tiers du volume interne de l'animal est constitué des parties reproductrices mâles. Donc, ce n'est pas tout à fait comme les humains. "
Le fait que beaucoup de ces arthropodes soient si bien dotés était une aubaine pour les scientifiques impliqués, car cela leur permettait de cadrer plus précisément leur question de recherche. Au lieu de simplement demander si le dimorphisme sexuel pourrait avoir un impact sur les taux de survie des espèces à long terme, Hunt et les autres auteurs pourraient être plus précis et se demander si allouer de l'énergie à des organes sexuels mâles plutôt qu'à d'autres zones pourrait être nocif pour une espèce en bas la route.
Donner la priorité au développement du pénis et des gonades peut être utilisé par des hommes dans un environnement reproductif concurrentiel. «Cela reflète la compétition entre les hommes, parfois appelée compétition de sperme, pour fertiliser les œufs des femelles avec lesquelles elles s'accouplent», explique Hunt. Mais le fait de grossir sexuellement a définitivement des inconvénients dans le jeu de la biologie à somme nulle.
Gene Hunt, conservateur d’Ostracoda pour le Muséum national d’histoire naturelle du Smithsonian, avec un spécimen d’ostracodes des profondeurs sous le microscope. (Adrian James Testa) «L’animal ne mange qu’une certaine quantité», note Hunt. «Si vous dépensez cette énergie pour développer vos organes génitaux afin de produire beaucoup de sperme, vous ne pouvez pas garder cette réserve en réserve pour survivre en cas de pénurie de nourriture ou quelque chose du genre.»
En effet, l'équipe a découvert une corrélation inverse nette entre la taille des organes génitaux et la viabilité à long terme des espèces chez les ostracodes. «Nous montrons que les espèces avec un dimorphisme sexuel plus prononcé, indiquant les plus hauts investissements en reproduction chez les hommes, avaient des taux d'extinction estimés dix fois supérieurs à ceux de l'espèce avec l'investissement le plus faible», résume le document. Bien que la compétition entre les spermatozoïdes puisse être précieuse pour maintenir le génome d'une espèce solide, si elle est poussée à l'extrême, il semble assez clair que c'est une stratégie déconseillée.
Où vont les recherches d'ici? Hunt est optimiste sur le fait que l’étude sur laquelle il a travaillé sera bientôt vérifiée par d’autres spécialistes des fossiles dimorphes qui leur sont propres - bien qu’il ne reste que quelques études de cas évidentes. «J'aimerais que les gens l'appliquent à ces groupes, dans la mesure du possible, et réfléchissent peut-être de manière créative à la manière de rejoindre d'autres groupes."
Hunt estime que la connaissance des effets néfastes du dimorphisme pourrait nous aider à mieux prévoir les espèces menacées et à les préparer à l'avenir. «Cela pourrait nous aider à déterminer quelle espèce pourrait être plus menacée», dit-il. "Si vous avez une espèce avec un fort dimorphisme, peut-être que c'est une petite chose à considérer."
