La promiscuité est le nouveau noir. Pendant de nombreuses années, les biologistes ont cru au conte de fées victorien selon lequel les femelles étaient monogames alors que les mâles ne l’étaient pas. La vérité est que les femelles sont promiscuous, et les preuves montrent que c’est la norme, pas l’exception.
Cependant, dans la science – comme dans la société – notre perception des femelles a été lente à changer. Même après avoir connu la généralisation de la promiscuité féminine, on savait très peu de choses sur la façon dont elle façonne l’évolution. La théorie prédisait que la promiscuité devait diminuer la compétition des mâles avant l’accouplement et augmenter la compétition après l’accouplement, mais aucun test direct de cette hypothèse n’avait été effectué.
J’ai commencé mon DPhil (le nom oxfordien pour un doctorat) en examinant comment la nutrition larvaire affectait la reproduction et la sélection sexuelle des mouches1. Lors de ma première véritable expérience de l’analyse de données, nous avons découvert que la nutrition larvaire pouvait fortement influencer la force de la sélection sexuelle dans les groupes. C’est alors que nous nous sommes demandés si nous pouvions utiliser l’une de nos lignées de mouches mutantes génétiques pour manipuler le comportement sexuel des mouches de manière plus extrême (amusante !).
C’est alors que nous avons accueilli la meilleure étudiante de premier cycle qu’Oxford pouvait offrir – Emelia Smith. Pour son projet, nous avons utilisé des lignées mutantes de mouches, Drosophila melanogaster, dans lesquelles les femelles étaient plus promiscuous que la normale. Nous avons ensuite conçu une étude pour tester directement si la théorie avait raison de prédire que la promiscuité des femelles devait diminuer la compétition des mâles avant l’accouplement et augmenter la compétition après l’accouplement. À notre connaissance, c’était la première fois qu’une manipulation génétique directe de la promiscuité féminine était utilisée pour étudier les effets sur la sélection sexuelle agissant sur les mâles. Mais même si le mutant rend l’idée générale de l’expérience plus faisable et plus excitante, il y a plus que ce qui rencontre les yeux.
L’expérience consistait en fait à marquer à la peinture des mouches – des centaines d’entre elles – avec des pinces très fines (les pinceaux sont juste trop gros !) avec différentes couleurs sous le microscope. Notre moment « Picasso-Entomologiste ». Ensuite, nous avons suivi des groupes de mouches peintes pendant des heures dans une pièce sans fenêtre, et nous avons compté – un par un – des milliers de descendants de ces mouches en fonction de la couleur de leurs yeux dans un test de paternité phénotypique pour les mouches. Tout cela pour le bien de la science !
Mais cela en valait la peine.
Nous avons confirmé la théorie : la promiscuité féminine affaiblit la sélection sur les mâles avant l’accouplement tout en augmentant l’importance de la compétition entre mâles après l’accouplement. Mais ce n’était pas suffisant, nous voulions plus que cela. Nous voulions connaître les mécanismes comportementaux qui sous-tendent le phénomène. Heureusement, Grant C. McDonald travaillait juste à côté sur des méthodes permettant de démêler certains des différents mécanismes comportementaux qui pourraient contribuer aux schémas que nous avons observés. Ensemble, nous avons utilisé les données pour tester des modèles plus sophistiqués de sélection sexuelle qui tiennent compte de la façon dont les mâles et les femelles interagissent dans les groupes. Nous avons montré que les mâles ne tentent pas – du moins dans notre modèle – de s’accoupler avec des femelles plus ou moins promiscuous. Au lieu de cela, pour compenser la plus forte compétition après l’accouplement, les mâles se sont accouplés de manière répétitive avec la même femelle promiscuous plus souvent, ce qui a augmenté le succès du mâle à fertiliser les œufs des femelles.
Nous étions excités, et quelques mois plus tard, me voici devant une grande foule pour présenter mes résultats à la conférence de l’ESEB en 2015. En tant qu’étudiant en deuxième année de doctorat, c’était ma première « vraie » présentation. De grands noms étaient présents. Les choses se sont relativement bien passées… jusqu’à la fin. Lorsque la parole a été donnée aux questions, certains collègues seniors ont critiqué certains aspects de l’expérience. Principalement le fait que notre mutation génétique aurait pu affecter la compétition et l’utilisation des spermatozoïdes d’une manière qui aurait compromis les résultats. C’est normal – nous n’avions pas de données à ce sujet à l’époque. Mais alors que je sortais du bâtiment, un collègue senior est venu me voir et m’a dit :
« Je ne crois pas à ce que vous avez dit là-haut ». J’ai essayé de défendre mon argument, mais après une discussion, il a terminé par ‘vous êtes un menteur’. Aïe. En guise de note, s’il vous plaît, ne traitez jamais un jeune étudiant en doctorat de cette façon – ce n’est certainement pas encourageant.
En tout cas, nous étions préoccupés par les critiques concernant les effets de la mutation sur la compétition entre les spermatozoïdes. Alors que nous essayions de trouver des moyens de résoudre cette énigme, Damian Smith et mon grand-parent universitaire, le professeur Tracey Chapman, ont publié leur manuscrit avec des données qui pourraient être utilisées pour répondre à nos préoccupations2. Un timing parfait ! Nous avons alors collaboré avec Damian et Tracey et réutilisé leurs données pour montrer qu’il était peu probable que des changements dans la compétition des spermatozoïdes expliquent nos résultats initiaux. C’est la promiscuité féminine qui est la clé.
Nos résultats constituent une avancée importante vers une meilleure compréhension de la façon dont la promiscuité féminine – et plus généralement le comportement féminin – influence l’évolution. Nous devons maintenant aller au-delà des mouches, vers d’autres espèces et d’autres modèles expérimentaux pour étudier si la théorie et l’expérience continuent de concorder. Veuillez consulter notre manuscrit publié dans Nature Communications3.
Morimoto, Juliano, Tommaso Pizzari, et Stuart Wigby. « Effets de l’environnement développemental sur la sélection sexuelle chez les mâles et les femelles de Drosophila melanogaster ». PloS One 11.5 (2016) : e0154468.