Fourmis : les mâles ont réinventé le clonage

Par Elisabeth Gordon. L'Hebdo, www.hebdo.ch le 30 juin 2005.

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Chez les fourmis de feu, à en croire des chercheurs lausannois, les mâles ont recours au clonage pour produire des fils à leur image. Un phénomène unique dans le monde vivant.

Extraordinaires, les fourmis le sont décidemment à plus d’un titre. Non seulement par leur organisation sociale, sophistiquée et d’une incroyable efficacité, mais aussi par les moyens qu’elles utilisent pour procréer. Reproduction sexuée, ou asexuée, les reines usent de tous les subterfuges, on le savait, pour transmettre au mieux leurs gènes à leur descendance. Mais que les mâles s’y mettent aussi, qu’ils détournent les règles de l’hérédité à leur propre fin, cela ne s’était jamais vu, de mémoire d’entomologiste.

Pourtant, c’est ainsi que procède le sexe fort chez certaines fourmis de feu: les mâles ont recours au clonage pour donner naissance à des fils, qui sont leurs copies – génétiquement – conformes. Une grande première dans le monde animal. On pourrait même croire à une boutade, si la nouvelle n’avait pas été publiée dans la très sérieuse revue Nature du 30 juin, sous la plume de Laurent Keller, directeur du Département d’écologie et évolution de l’Université de Lausanne (UNIL), un expert en la matière. Des fourmis originales Les petites fourmis de feu Wasmannia auropunctata dérogent singulièrement à la règle. Car la plupart des espèces de fourmis se reproduisent de manière classique, par voie sexuée. A la saison des amours, la jeune reine quitte le nid qui l’a vu naître pour s’accoupler avec un – ou plusieurs – partenaire(s), dont elle conserve précieusement la semence dans une glande particulière, la spermathèque. Tout au long de sa vie, elle puisera dans cette réserve pour fertiliser ses œufs et produire ses filles.

Demi-portions Car les mâles eux, sont issus d’œufs non fécondés. Autant dire que, génétiquement parlant, ce sont des demi-portions: ils héritent d’un seul jeu de chromosomes provenant de leur mère, et n’ont pas de père. Quant à leur rôle dans la colonie, il est très limité. Aussitôt leur devoir d’accouplement accompli, ils meurent de mort naturelle, quand ce n’est pas sous les coups de mandibules de leur partenaire. Dans ce paysage, les fourmis de feu apparaissent donc comme des originales. Certes, les reproducteurs des deux sexes s’accouplent bel et bien, comme le veut l’usage – à ceci près que les ébats se font au sol, et non en vol. Mais après, ils s’écartent complètement de la norme.

En fait, c’est tout à fait par hasard que les biologistes de l’UNIL et leurs collègues français ont découvert leurs manigances. Comme de très nombreux entomologistes, ils s’intéressaient de près à ces petites bestioles rouges, originaires d’Amérique du sud et du centre, et qui ont été introduites involontairement par l’homme dans de nombreuses autres régions du globe où elles se conduisent en véritables pestes. Ces «fourmis urticantes» – comme on les nomme en raison de leurs piqûres douloureuses – éliminent de nombreux invertébrés locaux, modifient les écosystèmes et deviennent un fléau pour les cultures. «Nous voulions donc retracer leur parcours», explique Laurent Keller. Les chercheurs ont collecté des fourmis dans une trentaine de colonies de Wasmannia auropunctata en Guyane française, et ont soumis les individus à des tests génétiques, histoire de savoir «qui était le descendant de qui». Et là, surprise! Les mères et leurs filles ouvrières avaient des patrimoines héréditaires très différents alors que toutes les reines étaient au contraire génétiquement identiques.

Tout bénéfice Pour ce qui est des reines, l’explication tombait sous le sens. Si les reproductrices ont toutes le même génome, c’est qu’à l’intérieur de leur caste, elles se reproduisent par clonage. Elles utilisent – tout à fait naturellement – une méthode similaire à celle qui a présidé à la naissance de la fameuse brebis Dolly. Ce mode de reproduction est rare chez les femelles du monde animal, mais il n’est pas réellement exceptionnel: on connaît quelques espèces d’insectes, d’amphibiens ou de poissons qui procèdent ainsi.

Pour les génitrices, c’est tout bénéfice. En créant de futures reines à leur image, elles s’affranchissent du «double coût de la sexualité», pour reprendre une célèbre expression du biologiste britannique John Maynard Smith. La production d’œufs fécondés n’est en effet pas payante pour la mère qui ne peut transmettre à ses descendants que la moitié de ses gènes; sans compter qu’elle investit d’une bonne part de son énergie reproductrice à engendrer des mâles, qui ne servent – presque – à rien dans la vie de la fourmilière.

La situation s’est corsée lorsque les chercheurs ont soumis les ouvrières à des tests de paternité. A leur grande stupéfaction, ils ont constaté qu’elles possédaient toutes les mêmes gènes paternels. Comme si elles avaient toutes le même père! Fallait-il en déduire qu’un seul mâle, particulièrement malin et prolifique, avait réussi à s’accoupler avec toutes les reines issues des fourmilières alentours? «Même si les nids sont proches les uns des autres, cela paraissait tout à fait impossible», souligne Laurent Keller. Mais alors? La seule solution envisageable, pour le chercheur, était d’admettre que les mâles, eux aussi, avaient recours au clonage. Ils créent des fils qui sont leurs vrais jumeaux.

La revanche Que la reine, qui produit ses œufs, puisse les «manipuler» au passage en introduisant son propre patrimoine génétique dans leur noyau, on peut encore l’admettre. Mais les mâles, comment peuvent-ils bien s’y prendre? «Un de leurs spermatozoïdes conservé dans la spermathèque de la reine parvient à s’introduire dans le noyau de l’œuf et là, il élimine le génome maternel dont il prend la place», répond le professeur de l’UNIL. Une belle usurpation d’identité génétique; post-mortem de surcroît. Une manière, pour les mâles, de dire à leur partenaire: «Vous voulez transmettre l’intégralité du génome à vos filles, les futures reines? Qu’à cela ne tienne, nous allons faire la même chose avec nos fils!».

Une belle revanche. Car au cours de l’évolution, ce sont les reines qui, les premières, ont utilisé le clonage pour créer des princesses à leur image. Du coup, les mâles se sont retrouvés privés d’une bonne part de leur succès reproductif: ils ne pouvaient transmettre leurs gènes qu’aux ouvrières qui, elles, sont issues de la reproduction sexuée. Mais comme celles-ci sont stériles, cela ne servait pas à grand-chose et les mâles se retrouvaient dindons de la farce.

En guise de réponse du berger à la bergère, ils ont donc réagi en monopolisant la production des fils. Ce double clonage n’est toutefois pas sans conséquence: il supprime tout brassage génétique entre les mâles et les reines. «Tout se passe comme s’ils appartenaient à deux espèces distinctes», précise Laurent Keller. Mais pour les mâles, qu’importe: dans la lutte des sexes version entomologique, ils se retrouvent finalement à égalité avec leurs partenaires.