« Fournisseur parasite de sperme à volonté » : pourquoi la vie sexuelle des créatures des grands fonds exige des solutions extrêmes

La mer profonde, qui englobe les eaux inférieures à 200 mètres, abrite environ un million d’espèces qui se sont adaptées à leur environnement extrême avec des solutions tout aussi extrêmes à l’une des plus grandes épreuves de la vie : trouver un partenaire. Dans l’extrait ci-dessous de « Mer profonde : 10 choses que vous devez savoir » L’explorateur des océans Jon Copley plonge en profondeur dans la vie sexuelle étonnante des animaux vivant dans les coins les plus sombres de notre planète.

Tous les animaux sont confrontés à des épreuves similaires dans la vie : chercher de la nourriture, éviter d’être mangés, trouver un partenaire et élever leur progéniture, puis ces derniers trouver un foyer. Et tout comme les animaux des grands fonds surmontent le défi de trouver de la nourriture de différentes manières, il en va de même pour les autres défis.

Les populations d’animaux des grands fonds deviennent souvent clairsemées là où la nourriture est rare dans les profondeurs marines, ce qui peut rendre difficile la rencontre d’un membre du sexe opposé pour la reproduction. En conséquence, certains animaux des grands fonds adoptent une approche opportuniste et spontanée de l’accouplement. Chez plusieurs espèces de calmars et de poulpes des grands fonds, par exemple, les mâles tentent de s’accoupler avec tout partenaire potentiel qu’ils rencontrent, quel que soit leur sexe ou même leur espèce.

L’accouplement chez les calmars implique que le mâle fasse passer un paquet de sperme en forme de lance dans un sillon de l’un de ses bras pour le coller au corps de la femelle, prêt à libérer son contenu lorsqu’elle produit ses œufs. Mais les calmars mâles capturés dans les filets des profondeurs ont parfois des lances de sperme collées sur leur corps, à des endroits où les coups ne peuvent pas avoir été auto-infligés, ce qui indique une tentative d’accouplement par un autre mâle. Des tentatives d’accouplement interspécifique ont également été observées : en 1994, des scientifiques plongeant dans un véhicule occupé par des humains ont filmé deux poulpes mâles d’espèces différentes essayant de s’accoupler, à 2 500 mètres (8 200 pieds) de profondeur au fond de l’océan Pacifique oriental.

Au lieu de s’accoupler sans discernement, certains animaux des grands fonds restent avec un partenaire une fois qu’ils les ont rencontrés. Le concombre de mer ressemble à une banane moisie et passe sa vie adulte à ramper dans les plaines abyssales, laissant une trace visible sur les photographies des fonds marins. Parfois, la voie unique d’une voie en rencontre une autre, puis les deux voies continuent côte à côte comme une ligne de chemin de fer. À la fin de ces pistes jumelles révélatrices, il y a deux , errant maintenant ensemble à travers la plaine abyssale.

Les concombres de mer Paroriza sont des hermaphrodites qui développent simultanément les organes sexuels mâles et femelles, mais ils ne peuvent pas s’autoféconder. Au lieu de cela, le sperme produit par chaque partenaire féconde les ovules produits par l’autre partenaire. Rester ensemble signifie qu’un partenaire est toujours disponible pour féconder les œufs de l’autre chaque fois qu’il les produit – et l’histoire de leur rencontre et de leur fidélité ultérieure est enregistrée dans leurs traces sur la boue molle de la plaine abyssale.

Lorsqu’il s’agit de garder un mâle à portée de main pour féconder les œufs, plusieurs animaux des grands fonds ont mis au point une solution plus extrême. Les palourdes mangeuses de bois, les vers « zombies » mangeurs d’os et certaines espèces de baudroies ont de minuscules mâles qui s’attachent à une femelle une fois qu’ils l’ont trouvée, agissant comme des « mâles accessoires » de réserve pour féconder les œufs de la femelle en cas de besoin. Chez certaines espèces de vers mangeurs d’os, par exemple, une femelle peut avoir un harem d’une douzaine de mâles ou plus, chacun environ cent fois plus petit que la femelle, s’accrochant à elle avec des crochets microscopiques.

Environ deux douzaines d’espèces de baudroies qui vivent dans les profondeurs marines ont également des mâles accessoires à des degrés divers. Chez certaines espèces, le mâle plus petit s’attache temporairement à une femelle, mais il peut nager et se connecter à une autre femelle. Chez d’autres espèces, cependant, le mâle fusionne sa bouche avec le corps de la femelle dans un baiser qui dure le reste de sa vie. L’approvisionnement en sang du mâle rejoint le sien par ses lèvres, et il ne peut plus la quitter ni se nourrir : il devient un fournisseur parasitaire de sperme à volonté, nourri par la femelle via leur circulation commune alors qu’elle continue de se nourrir. Chez certaines espèces, un seul mâle forme cette union permanente avec une femelle, mais chez d’autres, une femelle peut avoir plusieurs mâles accessoires suspendus à elle à tout moment.

Mais il y a une complication dans un tel couple permanent. Les poissons ont un système immunitaire composé de deux parties principales, comme le nôtre. Le système immunitaire « inné » produit des défenses générales pour combattre les infections, tandis que le système immunitaire « adaptatif » reconnaît et attaque toute substance « étrangère », y compris les cellules génétiquement différentes du reste du corps. Ce système immunitaire adaptatif est idéal pour lutter contre les envahisseurs potentiels, tels que les bactéries pathogènes, mais constitue un problème lors du partage d’un approvisionnement en sang avec un partenaire.

Si nous devions joindre notre apport sanguin à celui d’une autre personne, nos systèmes immunitaires adaptatifs s’attaqueraient mutuellement via la circulation partagée, à moins que nous ne soyons étroitement liés génétiquement. Cela ressemble à la façon dont les greffes d’organes doivent être soigneusement choisies et traitées pour réduire le risque de rejet. Alors, comment ces baudroies des grands fonds évitent-elles de rejeter leur partenaire de la même manière ?

Les espèces de baudroies dont les mâles s’attachent en permanence aux femelles ne disposent pas de plusieurs gènes permettant à leur système immunitaire adaptatif de reconnaître les cellules qui ne sont pas les leurs. Cela signifie que leur système immunitaire adaptatif ne s’attaque pas lorsqu’ils s’associent, mais cela implique également qu’ils peuvent être moins capables de combattre les infections que les autres poissons. Il est possible, cependant, que le système immunitaire inné de ces espèces de baudroie compense en produisant de meilleures défenses générales pour combattre l’infection. Des recherches plus approfondies sur la façon dont ces baudroies se débrouillent sans un système immunitaire adaptatif normal pourraient même révéler de nouvelles façons de traiter les infections chez l’homme.

Si vous avez envie d’en savoir plus sur ce qui se cache au plus profond des vagues, vous pouvez lire une interview avec Jon Copley icidans lequel il a parlé à Live Science des nouvelles découvertes et des plus grands mythes sur les profondeurs marines.