Du côté droit, le poulet du Dr H. E. Schaef ressemblait à n’importe quel coq normal, avec une crête rouge vif et une caroncule. Mais vu de gauche, on aurait pu croire qu’il s’agissait d’une poule : son corps était plus mince et ses marques plus unies.
Même son comportement était résolument confus. La créature tentait de monter les autres poules dans la cour, mais pondait aussi elle-même de petits œufs.
Lorsqu’elle est morte, Schaef a décidé de préparer l’oiseau pour sa table. Une fois l’oiseau plumé, il était évident que la moitié droite du squelette était beaucoup plus grande que la gauche. Lorsque Schaef ouvrit l’abdomen pour retirer les gésiers, il trouva à la fois un testicule et un ovaire avec un œuf partiellement formé.
C’était comme si quelqu’un avait coupé une poule et un coq en deux, et fusionné les deux corps sans couture au centre.
Pour ne pas le gaspiller, Schaef entreprit de rôtir et de manger le poulet. Mais une fois la viande retirée des os, il a conservé le squelette et l’a transmis à son amie anatomiste Madge Thurlow Macklin. Elle a relaté cette histoire dans le Journal of Experimental Zoology en 1923.
Aujourd’hui, on appelle ces créatures des « gynandromorphes bilatéraux ». Contrairement aux hermaphrodites, dont le mélange des deux sexes commence et se termine souvent au niveau des organes génitaux, ces animaux sont divisés sur l’ensemble de leur corps : mâle d’un côté, femelle de l’autre.
Près d’un siècle après que Schaef ait dégusté son étrange repas, de nombreux autres exemples ont été découverts. Leurs caractéristiques étranges pourraient expliquer certains des mystères du sexe, et comment nos corps se développent.
Bien que le récit de Schaef soit l’un des rapports les plus colorés, les observations de chimères mâle-femelle remontent à des centaines d’années.
Sans surprise, la parade nuptiale de ces animaux présente parfois des difficultés
Le 7 mai 1752, un Monsieur M Fisher de Newgate présenta à la Royal Society of England un homard d’apparence unique, avec « toutes les parties de la génération double ». Depuis, les scientifiques ont ajouté les crabes, les vers à soie, les papillons, les abeilles, les serpents et diverses espèces d’oiseaux à la liste des animaux qui peuvent se développer en gynandromorphes bilatéraux.
Il est impossible de dire exactement à quel point ils sont communs. Michael Clinton, de l’université d’Édimbourg au Royaume-Uni, estime qu’un oiseau sur 10 000 et 1 sur 1 000 000 se développe de cette façon. Personne ne sait quel serait le chiffre équivalent pour les mammifères.
Sans surprise, la parade nuptiale de ces animaux présente parfois des difficultés.
En 2008, un professeur de lycée à la retraite nommé Robert Motz regardait par sa fenêtre arrière dans l’Illinois quand il a vu un cardinal du Nord dont la poitrine était exactement la moitié du rouge vif d’un mâle, la moitié du gris terne d’une femelle. Son observation a fini par attirer l’attention de l’ornithologue Brian Peer de l’Université Western Illinois à Macomb, aux États-Unis.
Soit ils sont tranquillement évités, soit ils sont activement attaqués par leurs pairs
« C’était un individu incroyablement fascinant et frappant », dit Peer. « Si vous ne pouviez voir qu’un côté, vous penseriez que c’était un mâle ou une femelle. C’était une division presque parfaite. »
Ensemble, ils ont observé l’oiseau à 40 occasions distinctes. Jamais il n’a été accompagné d’un compagnon.
Il n’a jamais non plus tenté de chanter une chanson. « Nous ne savons même pas s’il était capable de vocaliser », dit Peer.
Les autres oiseaux semblaient largement l’ignorer. Cet isolement est apparemment commun pour les gynandromorphes. Soit ils sont discrètement évités, soit activement attaqués par leurs pairs.
Pendant longtemps, beaucoup ont supposé que le phénomène était dû à un accident génétique après la conception.
Le sexe biologique est déterminé par la combinaison des chromosomes sexuels. Chez les humains, les hommes ont un chromosome X et un chromosome Y, tandis que les femmes ont deux chromosomes X. Mais cela fonctionne différemment chez d’autres espèces. Chez les poulets, par exemple, les mâles ont deux chromosomes Z, tandis que les poules ont un Z et un W.
Rapidement, l’équipe avait trouvé deux autres gynandromorphes
Crucialement, une cellule perd parfois l’un de ces chromosomes, et cela a de grandes conséquences sur le sexe de l’animal.
Supposons que, pendant qu’un embryon de poulet ZW se développe, une seule cellule se trouve perdre le chromosome W. Cette cellule sera dépourvue des gènes qui la rendent femelle, elle développera donc des caractéristiques masculines.
Si cette cellule se réplique ensuite, tous ses descendants seront également mâles. Pendant ce temps, les autres cellules de l’embryon seraient toujours femelles – ce qui pourrait conduire l’animal à grandir comme un gynandromorphe.
Du moins, c’était la théorie. Il y a quelques années, Clinton a reçu un appel téléphonique qui allait l’amener à reconsidérer cette idée.
L’un de ses collègues avait visité un élevage de poulets, et avait trouvé un gynandromorphe qui ressemblait fortement à l’oiseau chimère de Schaef. « Il m’a téléphoné et m’a demandé si j’étais intéressé pour l’obtenir », raconte Clinton. « Bien sûr, j’ai dit oui. »
Le poulet était essentiellement formé de deux jumeaux non identiques, fusionnés en leur centre
Suivant, l’équipe avait trouvé deux autres gynandromorphes, qui présentaient tous les mêmes caractéristiques mixtes.
Toutefois, lorsque Clinton a passé au crible les gènes des poulets, il a trouvé des chromosomes sexuels complètement normaux sur l’ensemble du poulet. D’un côté, ils étaient ZW, de l’autre, ils étaient ZZ.
En d’autres termes, le poulet était essentiellement formé de deux jumeaux non identiques, fusionnés en leur centre.
Ce résultat était assez surprenant, mais au début, Clinton était juste déçu de voir son idée se révéler fausse. « Comme la plupart des scientifiques, nous pensions connaître la réponse avant l’expérience », dit-il.
Clinton a maintenant une autre idée pour expliquer comment la gynandromorphie se produit.
Cet accident apparent pourrait en fait être une astuce évolutive qui a mal tourné
Lorsqu’un œuf est formé, la cellule est censée se débarrasser de la moitié de ses chromosomes, dans un sac d’ADN appelé « corps polaire ». Cependant, dans de rares cas, l’ovule peut conserver le corps polaire, ainsi que son propre noyau.
Si les deux sont fécondés, et que la cellule commence à se diviser, chaque côté du corps se développera avec son propre génome, et son propre sexe.
Cet accident apparent pourrait en fait être une astuce évolutive qui a mal tourné.
Les biologistes savent depuis longtemps que les ratios de mâles et de femelles au sein d’une population peuvent changer en fonction de l’environnement.
Lors de périodes stressantes, les mères sont plus susceptibles de donner naissance à des femelles. Celles-ci ont tendance à s’accoupler et à transmettre l’ADN de la mère, même lorsque les temps sont durs.
Certains perroquets peuvent faire éclore 20 mâles ou femelles d’affilée, selon les circonstances.
Supposons maintenant qu’un des œufs de la mère s’accroche à son corps polaire, et possède donc deux noyaux. Si la mère permet à chacun d’eux d’être fécondé, elle aura un embryon mi-mâle-mi-femelle.
La mère pourrait alors d’une manière ou d’une autre rejeter le sexe non désiré avant de pondre l’œuf, contrôlant proprement le sexe de sa progéniture.
Cependant, dans le rare cas où le noyau non désiré n’est pas rejeté, le résultat sera un gynandromorphe.
A tout le moins, le résultat de Clinton montre que le sexe se développe très différemment chez les oiseaux et les mammifères.
Pour les mammifères comme nous, ce sont les hormones sexuelles qui circulent dans notre sang qui semblent être les plus importantes pour déterminer le sexe.
L’exploration de ce processus pourrait être cruciale pour comprendre le miracle de la naissance et de la reproduction
Cela pourrait expliquer pourquoi nous ne voyons pas beaucoup de mammifères gynandromorphes divisés par le milieu. Peu importe ce que dit l’ADN des cellules, elles seront toutes baignées dans les mêmes hormones, et développeront les mêmes caractéristiques sexuelles.
Cependant, le fait que les deux côtés d’un oiseau puissent se développer indépendamment, montre que ce sont les cellules de l’oiseau elles-mêmes qui contrôlent leur identité et leur croissance.
Cela s’étend même au comportement de l’animal qui en résulte. Dans une étude de 2003, le cerveau droit (mâle) d’un diamant mandarin gynandromorphe a développé une foule de circuits neuronaux dont il avait besoin pour chanter des chants de séduction. Mais le côté gauche (femelle) était dépourvu de ces structures, malgré le fait que les deux étaient exposés aux mêmes hormones.
Nous ne savons toujours pas si cette histoire s’applique à toutes les créatures de cette étrange ménagerie gynandromorphe.
A quelques endroits, les humains ont peut-être accidentellement rendu ces créatures plus communes
Josh Jahner de l’Université du Nevada, Reno étudie de magnifiques papillons asymétriques. Il soupçonne les œufs doublement fécondés de les expliquer, mais il est possible que d’autres mécanismes y contribuent aussi.
L’exploration de ce processus pourrait être cruciale pour comprendre le miracle de la naissance et de la reproduction.
Par exemple, le corps des animaux se développe avec une symétrie presque parfaite, mais comment y parviennent-ils ? L’étude des gynandromorphes pourrait détenir la réponse.
Il existe une autre explication possible pour les gynandromorphes – ou du moins, pour quelques-uns d’entre eux. Dans quelques endroits, les humains peuvent avoir accidentellement rendu ces créatures plus communes.
En avril 2015, Jahner a signalé une coïncidence particulière. Il étudie les papillons américains appelés Lycaeides, et n’avait jamais vu un seul gynandromorphe avant la catastrophe nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011 au Japon – pour en croiser six dans les 16 mois qui ont suivi. « Et je n’en ai jamais trouvé depuis », dit-il.
Les chercheurs ont trouvé une abondance similaire de papillons gynandromorphes après la catastrophe de Tchernobyl, suggérant qu’une faible dose de radiation peut augmenter les chances de concevoir un gynandromorphe.
« Il n’y a aucun moyen de savoir si c’est directement causé ou non », dit Jahner, « mais c’est une étrange coïncidence ».
Pour le moment, c’est juste un autre mystère associé à ces magnifiques créatures d’apparence presque mythique.