Pénis féminin, vagin masculin : Premier cas d’inversion génitale dans la nature rapporté
Les femelles avec des organes génitaux ressemblant à un pénis et les mâles avec des organes ressemblant à un vagin sont les cas d’une nouvelle inversion extrême des rôles sexuels que les chercheurs ont découvert chez des insectes des cavernes peu connus.
Ce sont les premiers exemples d’animaux avec des organes génitaux qui inversent les rôles sexuels traditionnels, et cette découverte pourrait faire la lumière sur le conflit entre les sexes dans le règne animal, ont déclaré les enquêteurs.
Les scientifiques ont analysé quatre espèces d’insectes provenant de grottes extrêmement sèches au Brésil. Les quatre espèces appartiennent au genre Neotrogla, tout comme les chiens, les loups, les coyotes et les chacals appartiennent au genre Canis. Le premier Neotrogla a été découvert il y a 18 ans ; les Neotrogla adultes ont une longueur d’environ 2,7 à 3,7 millimètres (0,11 à 0,15 pouce).
Les chercheurs ont été étonnés de découvrir que les femelles de ces espèces possédaient des organes génitaux ressemblant à des pénis surnommés gynosomes, un organe complexe composé de muscles, de conduits, de membranes et de pointes. En revanche, les mâles possèdent des phallosomes de type vaginal.
« Les espèces Neotrogla constituent les premiers cas dans la nature où les organes génitaux sont inversés », a déclaré le coauteur de l’étude Rodrigo Ferreira, biologiste des cavernes à l’Université fédérale de Lavras au Brésil.
Le gynosome est une « structure complètement nouvelle dans l’évolution », a déclaré l’auteur principal de l’étude Kazunori Yoshizawa, entomologiste à l’Université d’Hokkaido au Japon. « L’évolution de telles nouveautés est exceptionnellement rare, peut-être comparable à l’origine des ailes d’insectes. »
Avec environ 0,4 à 0,5 mm (0,016 à 0,02 pouces), soit environ un septième de la longueur des insectes, les organes ressemblant à un pénis sont grands par rapport à la taille des insectes. Cela équivaudrait à ce qu’un homme mesurant 1,75 mètre ait un pénis d’environ 24,9 centimètres de long. (La taille moyenne du pénis des hommes américains est de 5,6 pouces, soit 14,2 cm.)
Lors de la copulation, qui dure un temps énorme de 40 à 70 heures, les femelles insèrent leurs gynosomes dans les organes mâles. Les organes féminins complexes recueillent les capsules de sperme des mâles.
Une fois à l’intérieur d’un mâle, la partie membraneuse du gynosome femelle se gonfle, et de nombreuses épines sur l’organe ancrent les deux insectes ensemble. Les femelles peuvent tenir les mâles très fermement – dans un cas, lorsque les scientifiques ont tenté de séparer une paire, l’abdomen du mâle a été arraché du reste de son corps sans rompre l’accouplement génital.
Évolution de l’inversion des rôles sexuels
En général, une nouvelle structure biologique évolue comme une modification d’une structure existante. En revanche, il n’y a aucune structure biologique connue ailleurs chez les femelles du royaume animal qui soit analogue au gynosome, a déclaré Yoshizawa.
Les chercheurs soupçonnent que cette étrange inversion des rôles sexuels a évolué en raison des généreuses quantités de sperme nutritif que les mâles incluent dans leurs capsules de sperme comme cadeaux nuptiaux pour leurs compagnes. Les grottes dans lesquelles vivent ces insectes sont pauvres en ressources, ce qui rend avantageux pour les femelles de s’accoupler plus souvent.
« Il est très probable que les femelles Neotrogla puissent saisir de manière coercitive et copuler avec un mâle réticent », a déclaré Yoshizawa à Live Science. « Chez les animaux, l’accouplement coercitif est généralement une caractéristique exclusive des mâles. »
Les longs moments passés à copuler peuvent également être dus à la nature rude des grottes.
« Des accouplements plus longs peuvent permettre de transférer une plus grande quantité de sperme », a déclaré Ferreira à Live Science.
Les rôles sexuels sont parfois inversés dans le règne animal. Par exemple, les hippocampes mâles élèvent généralement leur progéniture dans des poches de couvaison. Et pour certains acariens, les organes génitaux femelles sont de longs tubes utilisés pour recevoir le sperme. Cependant, ces organes génitaux d’acariens n’ont pas les ancres observées dans les gynosomes, ils ne peuvent donc pas être utilisés pour contraindre le sexe comme le font les Neotrogla.
Des recherches futures pourraient approfondir la vie sexuelle unique de ces insectes des cavernes pour explorer des idées concernant le conflit entre les sexes dans le règne animal. Chez d’autres espèces, lorsque les femelles sont contraintes à avoir des rapports sexuels, elles peuvent rejeter le sperme des mâles qu’elles ne préfèrent pas, ou rechercher le sperme des mâles qu’elles préfèrent, « mais ces options ne sont pas disponibles pour les Neotrogla mâles, parce que les mâles ne reçoivent pas d’œufs des femelles », a déclaré Yoshizawa. « Comment les mâles répondent-ils aux accouplements coercitifs des femelles ? ». Yoshizawa a demandé.
Les chercheurs ne disposent pas encore de preuves directes pour répondre à cette question. Cependant, ils spéculent que les Neotrogla mâles pourraient contrôler le degré de nutrition de leurs cadeaux nuptiaux en fonction de la qualité de leurs compagnes.
Il reste de nombreuses grottes à explorer
Ces étranges découvertes pourraient être les premières d’une longue série provenant des grottes brésiliennes. Ces dernières années, les scientifiques ont mis au jour des dizaines de nouvelles espèces dans ces cavernes.
« Cela indique l’énorme potentiel que possède le Brésil en ce qui concerne la faune des grottes », a déclaré Ferreira. « Le Brésil pourrait avoir plus de 150 000 grottes. »
Cependant, la faune cavernicole brésilienne pourrait être sérieusement menacée.
« Les lois brésiliennes concernant la protection des grottes ont changé ces dernières années et maintenant les grottes, qui étaient protégées, sont en danger », a déclaré Ferreira. « De nombreuses nouvelles espèces, dont certaines pourraient apporter d’énormes avancées pour la science – biologie, évolution ou même certaines d’intérêt biotechnologique – sont menacées. De nombreuses espèces sont sous le risque d’extinction avant même d’être découvertes. »
Les scientifiques ont détaillé leurs conclusions le 17 avril dans la revue Current Biology.
Suivez-nous @livescience, Facebook& Google+. Article original sur Live Science.
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