95%des espèces ont une reproduction sexuée. Mais les cinq derniers pourcents parviennent pourtant à créer des descendants et prolifèrent allègrement. On peut donc faire sans le sexe. Alors, à quoi sert-il? Est-il une survivance archaïque ou une pratique avantageuse? «Il n’y pas de réponse univoque à ces questions», répond Sandrine Trouvé, première assistante en biologie à l’UNIL. La sexualité est une façon de transmettre ses gènes qui se fait par croisement entre des gamètes mâles et femelles.

Seuls les mammifères et les oiseaux sont incapables de s’en passer, mais de nombreux organismes, dont certains très évolués, pratiquent une reproduction asexuée ou clonale. C’est le cas d’unicellulaires, de certaines espèces de plantes, d’invertébrés (pucerons par exemple) ou de vertébrés, comme certains lézards. Leur système de reproduction est moins compliqué et plus efficace à cout terme.

Des avantages génétiques

«Une conséquence du mode de reproduction sexué est un brassage de l’information génétique, qui crée de la diversité. Celle-ci augmente le potentielévolutif des espèces et favorise l’adaptation aux conditions du milieu, explique Sandrine Trouvé. Un autre avantage génétique est de permettre l’élimination des mutations néfastes. Lorsque deux organismes combinent leurs gènes, il y a peu de chances que les deux aient une mutation et que celle-ci soit transmise.»

Du côté des avantages écologiques, on évoque l’effet des pathogènes dont les parasites, par exemple. «Il s’agit souvent de microorganismes qui se reproduisent très vite par rapport à leurs hôtes. Lorsque ces derniers se reproduisent sexuellement, des modifications des combinaisons de gènes en découlent, engendrant ainsi une grande difficulté d’adaptation pour le parasite, confronté à un environnement changeant», poursuit la biologiste.

La reproduction sexuée a de gros désavantages

La production de descendants très différents génétiquement, qui permet l’adaptation à des conditions environnementales variées, évite par ailleurs la compétition puisque les ressources exploitées seront elles aussi différentes. Tout irait donc pour le mieux dans le meilleur des mondes sexués s’il n’y avait à cette formule de gros désavantages.

Passons sur la recherche du partenaire, qui n’est pas toujours une mince affaire, et admettons que la rencontre ait eu lieu. Tout n’est pas réglé pour autant car les mâles posent problème, freinant beaucoup l’expansion démographique (lire encadré ci-dessous). Certaines espèces de lézards, mais aussi des invertébrés, des plantes ou certains poissons, s’en sortent donc en ne produisant que des femelles, par reproduction asexuée ou clonale, ce qui engendre un avantage démographique.

Pourquoi? «Parce que dans ces cas, les femelles se reproduisent par parthénogenèse: leurs ovules se développent sans stimulation ni fécondation. Or supposons qu’une femelle parthénogénétique produise le même nombre de descendants, disons deux, qu’une femelle normale; cette dernière produit en moyenne un mâle et une femelle tandis que la première produit deux filles identiques à leur mère. A la deuxième génération la démographie de la famille sexuée n’aura pas changé tandis que la lignée asexuée aura doublé (quatre petites-filles). En une dizaine de générations, elle se multiplie environ mille fois plus.»

Certains lézards sont capables de se reproduire sans relations sexuelles. Ce qui n'empêche pas les femelles de ces espèces de pratiquer entre elles des simulacres d'accouplement.

Les lézards simulent un accouplement inutile

On dira que le nombre n’est pas tout. Et si la reproduction asexuée gagne sur le court terme, sur le long terme, c’est la forme sexuée, dont les avantages sont plus lents à s’exprimer, qui l’emporte. Car les organismes à reproduction asexuée ont aussi leurs handicaps qui se résument en une moindre capacité d’adaptation, avec accumulation potentielle des mutations délétères.

«Apparus relativement récemment, ils n’ont pas donné naissance à beaucoup d’espèces, explique Sandrine Trouvé. On trouve d’ailleurs chez certains des traces d’une sexualité passée et chez les lézards un simulacre d’accouplement entre deux femelles stimule la reproduction. Dans le cas des pissenlits, les femelles se reproduisent seules, mais la production de pollen subsiste, ce qui indique un résidu de reproduction sexuée.

L’élimination des espèces sexuées

Autre phénomène sexué résiduel chez certaines espèces de poissons: l’ovule est stimulé par le spermatozoïde d’une espèce sexuée proche, mais le contact a lieu sans qu’il y ait combinaison du matériel génétique. Le sexe serait donc un caractère ancestral, devenu inutile au fonctionnement de ces espèces.» Dans certains habitats, les populations asexuées ont même éliminé les sexuées. Reste que, dans l’ensemble, les espèces passées à la reproduction asexuée ne subsistent pas à très long terme, bien qu’il qu’il y ait des exceptions à cette règle.

Les pucerons mélangent les genres

Ni pour ni contre, bien au contraire, les pucerons, eux, mélangent les genres en fonctionnant sur un mode de reproduction alterné: «Ils pratiquent la reproduction sans sexe pendant la saison favorable, ne produisant que des femelles, rapporte Sandrine Trouvé. Mais dès qu’arrive le froid, les femelles produisent des mâles et des femelles qui vont se croiser, créant des œufs résistants au froid. La reproduction sexuée sert donc à passer l’hiver!»

Autant dire qu’il n’existe pas une seule et unique théorie applicable à tous les organismes, qui expliquerait le succès du sexe.

Et les humains dans tout cela? Le processus évolutif se poursuit, et nul ne sait à quoi ils ressembleront dans des milliards d’années, s’ils sont encore là. Auront-ils été éliminés par d’autres espèces? Auront-ils développé la capacité à se reproduire par parthénogenèse? A ce stade, aucun scénario n’est exclu.

Elisabeth Gilles

Le coût de la production des mâles Le gamète femelle beaucoup plus gros que le gamète mâle apporte seul l’essentiel voire la totalité de l’énergie nécessaire à la production de l’œuf et à la croissance de l’embryon. Le coût de la production du mâle n’existerait pas si la femelle se reproduisait seule, comme c’est le cas dans certaines espèces. Qui plus est, la reproduction sexuée implique que la femelle élimine la moitié de son génome. Il subit en effet une réduction de moitié, avant de produire un nouvel organisme, par cette division cellulaire spéciale qu’est la méiose. Cette moitié sera remplacée par les gènes venant du mâle. Dans la reproduction asexuée ou clonale, la femelle transmet à sa descendance tout son jeu de chromosomes, qui ne sera pas modifié, au cours d’un processus de division cellulaire (la mitose) semblable à celui qui se produit pour les cellules de la peau ou des organes.   Cette dernière forme permet donc de transmettre chacun des gènes en moyenne deux fois plus. En conséquence, si par mutation, le mode de reproduction passait de sexué à asexué, la mutation se transmettrait deux fois plus rapidement dans la population et le mode de reproduction asexué pourrait envahir la population. Le coût de la production de mâle ou le coût de la méiose traduisent un même concept: le double désavantage de la reproduction sexuée. Mais, malgré ces inconvénients, les organismes sexués sont les plus répandus dans le monde vivant. C’est tout le paradoxe du sexe. E. Gi.

 

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