Une réponse au mystère de l’évolution des spermatozoïdes

La taille des spermatozoïdes est extrêmement variable, allant de six centimètres chez les mouches des fruits à 0,002 millimètres chez les minuscules rotifères. En fait, les spermatozoïdes constituent le type de cellule connu le plus variable chez les animaux. La diversité des tailles des spermatozoïdes reste un mystère car les spermatozoïdes remplissent tous le même rôle : la fécondation des ovules.

Selon l’animal, les spermatozoïdes rencontrent leur destin de différentes manières. Chez les coraux ou les oursins par exemple, les cellules sexuelles rencontrent les œufs à l’extérieur du corps. Chez les mammifères, les spermatozoïdes rencontrent les ovules dans le corps féminin.

Une nouvelle étude de Université de Stockholm a découvert que le lieu de rencontre du sperme et de l’ovule peut avoir un impact sur l’évolution de la taille des spermatozoïdes. La recherche montre que l’évolution des spermatozoïdes est stimulée uniquement lorsque les spermatozoïdes nagent à l’intérieur des femelles.

« Les chercheurs tentent généralement d’expliquer la diversité des spermatozoïdes en se concentrant sur la façon dont les spermatozoïdes entrent en compétition pour féconder les ovules ou sur la façon dont les femelles choisissent quels spermatozoïdes fécondent leurs ovules. Mais il s’avère qu’il manque une pièce du puzzle : l’endroit où les spermatozoïdes et les ovules se rencontrent peut également influencer la taille des spermatozoïdes », a expliqué le co-auteur de l’étude. Ariel Kahrl.

Les chercheurs ont examiné la taille des spermatozoïdes de 3 200 animaux et analysé l’endroit où ces cellules sexuelles rencontrent l’ovule. Ils ont confirmé que le lieu de rencontre est important dans l’évolution de la taille des spermatozoïdes.

Chez les animaux à fécondation interne, comme les mammifères, les spermatozoïdes étaient six fois plus longs et leur taille augmentait plus rapidement que chez les animaux à fécondation externe, comme les coraux.

Les conclusions de l’étude sont tout à fait logiques. Il y a un compromis à faire lors de la création de gros spermatozoïdes : vous ne pouvez pas en créer autant. L’inverse est vrai : lors de la création d’une grande quantité de spermatozoïdes, cela nécessite généralement la production de spermatozoïdes plus petits.

Les animaux à fécondation externe, comme les coraux, subissent une pression de sélection pour produire beaucoup de spermatozoïdes. Dans le cas de la reproduction des coraux en particulier, c’est un jeu de hasard : les spermatozoïdes et les ovules sont simplement jetés dans l’eau autour des animaux sessiles pour être fécondés lorsqu’ils entrent en contact. Il est évident pourquoi tant de spermatozoïdes doivent être produits.

Chez les animaux à fécondation interne, la pression pousse dans la direction opposée – pour créer des spermatozoïdes plus gros et moins nombreux (relativement parlant).

« Nos résultats montrent clairement que les interactions entre les spermatozoïdes et les femelles contribuent à générer l’énorme diversité de taille des spermatozoïdes que nous observons aujourd’hui chez les animaux. Plus le potentiel d’interactions entre les spermatozoïdes et les femelles est grand, plus les spermatozoïdes évoluent rapidement », a déclaré John Fitzpatrick, co-auteur de l’étude.

L’étude est publiée dans la revue Écologie et évolution de la nature.

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Par Zach Fitzner, Espèces-menacées.fr Rédacteur