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L’évolution n’est vraiment pas que dans le sexe – Numéro 72: Quandary

Wquel est le sexe pour? Quand j’ai régulièrement interrogé des étudiants au début de mon cours de biologie évolutive, la plupart ont répondu que c’était pour la reproduction. Raisonnable mais faux. En fait, de nombreux êtres vivants se reproduisent sans sexe: la reproduction asexuée se rencontre non seulement dans de nombreuses formes d’archéas et de bactéries, mais également dans de nombreuses plantes et protistes, ainsi que dans au moins la moitié de tous les phylums d’animaux.

La levure de boulanger se reproduit par bourgeonnement, de même que l’hydre et les parasites tels que les vers plats. D’autres créatures, y compris des champignons et certaines algues, fabriquent des spores sans sexe. Certains se reproduisent lorsque des morceaux d’eux-mêmes génèrent de nouveaux individus – c’est-à-dire par fragmentation – comme chez les planariens et un certain nombre de vers annélides et d’oligochètes marins. Ensuite, il y a la parthénogenèse, littéralement du grec partheno (vierge) plus genèse (création). Un tel accouchement vierge est la norme chez les puces d’eau et les rotifères. Il a été trouvé chez au moins deux espèces de requins (requins-marteaux et pointes noires). Il est régulièrement utilisé par les lézards à queue blanche du Nouveau-Mexique et occasionnellement par les boa constricteurs, bien qu’il n’ait pas encore été signalé pour des oiseaux ou des mammifères. (Ou les humains, sauf pour un cas supposé.)

NAISSANCE DE VIERGE: Les requins à pointes noires sont connus pour donner naissance par la parthénogenèse. Un bébé requin est conçu lorsque les chromosomes d’une mère se séparent au cours du développement de l’ovule, mais plutôt qu’ils s’unissent au sperme, l’ensemble de paires de chromosomes de la mère avec une copie de lui-même. Un dragon de Komodo (image ci-dessus) peut donner naissance par un processus similaire, mais il peut également basculer entre la reproduction asexuée et la reproduction sexuée.sirtravelalot / Shutterstock

Le dilemme de l’évolution n’est pas de savoir pourquoi tant d’organismes se reproduisent sans sexe, mais pourquoi tous les utilisent. En effet, la fabrication d’un bébé asexué est tout à fait claire, alors que son alternative basée sur les hommes et les femmes est lourde de responsabilités. Étant donné que le succès de l’évolution repose essentiellement sur la projection de gènes dans l’avenir, la reproduction sexuée est nécessairement une lutte ardue, car la progéniture d’un individu sexuellement reproducteur ne portera que la moitié de son génome, qu’il soit présent dans l’ovule ou dans le sperme. Plus précisément, d’un point de vue biologique, tout gène d’un tel parent aura 50% de chances d’être retrouvé chez un enfant, alors que la progéniture générée de manière asexuée est génétiquement identique à celle de leur parent. 100% des gènes du progéniteur seront donc répliqués dans chacun d’eux. . Mesurée par la transmission littérale de l’ADN, la reproduction sexuée impose donc un tarif inévitable de 50%. Étant donné que des écarts de condition physique de moins de 1% sont capables de conduire à des changements évolutifs massifs, il s’agit d’un inconvénient immense.

De plus, le sexe entraîne d’autres coûts. Il faut un partenaire et en trouver un peut être gênant. Il semble, par exemple, que lorsque les populations reproductrices tombent au-dessous d’un certain niveau, elles peuvent être menacées simplement en raison de la difficulté à localiser un partenaire, comme cela semble être le cas chez les rhinocéros indonésiens et les rorquals bleus. Même si ce problème est résolu, un lourd tribut est souvent imposé aux hommes, en particulier à cause de la concurrence entre hommes, qui génère souvent des niveaux de violence élevés, ce qui raccourcit généralement la durée de vie des hommes par rapport aux femmes. La concurrence directe mise à part, la nécessité de coordonner le comportement sexuel, souvent combinée à la nécessité de persuader un membre choisi du sexe opposé, se traduit par une parade nuptiale remarquable qui, bien que agréable à l’oeil et à l’oreille humaine, implique une dépense de temps et d’énergie, rendre les participants plus détectables par les prédateurs potentiels.

Le sexe est une mauvaise affaire, un piège biologique dans lequel nos ancêtres lointains sont tombés et avec lequel nous sommes coincés.

Dans leur quête pour attirer le sexe opposé, les animaux mâles en particulier ont souvent développé des caractéristiques sexuelles secondaires élaborées, telles que les plumes, les chauves-souris et les couleurs vives, qui ont généralement un impact métabolique important. Une fois que l’accouplement est imminent, les femelles sont particulièrement à risque d’être blessées physiquement par leurs partenaires masculins, qui sont souvent plus grands, plus ardents et assez enclins à ne prendre aucune réponse pour rien. L’accouplement lui-même n’est pas non plus sans risque, même mutuellement convenu. La sélection naturelle favorisant normalement le succès de reproduction individuel et non celui de l’un des partenaires, la reproduction sexuelle expose chaque participant à des ruses et à des représentations erronées de la part de l’autre, chacun pouvant être sélectionné pour exagérer de manière trompeuse son aptitude à être partenaire.

En outre, il existe un risque de maladies sexuellement transmissibles, un problème qui est évité si: comme votre professeur d’éducation sexuelle a répété ad nauseum—On s’abstient de sexe!


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Plus de problèmes pour le moment. Un jeune sexuellement sexuel a 50% de chances de partager un gène avec un parent; il ne s’intéresse donc qu’à 50% à l’aptitude, à la capacité de transmettre des gènes à l’avenir, de ses parents. Mais une progéniture est intéressée à 100% par elle-même et requiert l’attention des parents, ce qui limite encore le succès évolutif de ses parents. Ce conflit d’intérêts biologiques inévitable, signalé pour la première fois par Robert L. Trivers, fait honte aux reproducteurs sexuels, alors qu’il n’existe littéralement aucun conflit parent-enfant parmi les espèces qui se reproduisent de manière asexuée, tout simplement parce qu’aucun conflit d’intérêts génétique n’existe.

Ensuite, il y a la difficulté que, du fait que la reproduction sexuée implique le mélange aléatoire de gènes de deux parents, la progéniture résultante reflétera nécessairement ce caractère aléatoire, contrairement à l’optimisation de la forme physique générée de manière idéale par la sélection naturelle. En conséquence, deux parents, dont chacun pourrait théoriquement bénéficier d’une efficacité anatomique, physiologique et comportementale presque parfaite, produiront une progéniture après combinaison aléatoire de leur infrastructure génétique, qui sera moins bien adaptée que si elle reproduisait de manière indépendante leurs gènes. moi-même hautement adapté à la perfection asexuée. Ce résultat douloureusement sisyphe, selon lequel les individus ayant atteint un sommet de succès adaptatif, est condamné à voir ses efforts de reproduction ralentir, est propre à la reproduction sexuée.

Wchapeau à faire de ce qui précède? Un de mes étudiants, après avoir entendu ma conférence à ce sujet, a commenté: «Bon Dieu, c’est un soulagement de savoir que le sexe est AUSSI un ennui théorique!» Et, peu connu de la plupart des gens, c’est un cas qui n’a toujours pas été résolu.

Certains biologistes, tels que le célèbre théoricien George C. Williams (divulgation complète: il était l’un de mes mentors), ont sombrement déterminé que l’évolution, du fait de tous ces inconvénients, que le sexe est tout simplement un mauvais accord, un piège biologique dans lequel notre des ancêtres lointains sont tombés et avec lesquels nous sommes coincés. Les seules exceptions possibles, a-t-il estimé, sont les créatures comme les ormes ou les huîtres, qui produisent un nombre si important de descendants qu’ils pourraient échapper à ce piège sexuel évolutif.

Il existe cependant au moins un argument solide en faveur de sa valeur adaptative, à savoir le fait que, en produisant une variété génétique à chaque nouvelle génération, le sexe permet aux individus de diversifier leurs paris à long terme. Imaginez que vous achetiez plusieurs billets de loterie: ce serait une stratégie terrible de tous les acheter avec le même numéro. En investissant plutôt dans une diversité de génotypes de progéniture, les reproducteurs sexuels augmentent les chances que lorsque l’environnement change (et il le fait toujours), au moins certains de leurs paris peuvent être gagnants.

Pourquoi ne pas avoir trois sexes, ou 333? Cela donne aux individus plus d’options pour échanger des gènes les uns avec les autres.

Par un argument similaire, le sexe peut permettre à ses praticiens de rester en avance sur les menaces de leur environnement interne, à savoir les parasites et les agents pathogènes. Il y en a beaucoup plus que d’individus libres, car ces derniers sont presque toujours colonisés par beaucoup d’entre eux, qui, facilités par leur petite taille, se reproduisent plus rapidement que leurs hôtes relativement lourds. En conséquence, les parasites et les agents pathogènes ont un avantage évolutif inhérent, car ils sont capables d’accueillir génétiquement leurs victimes. Si les hôtes se reproduisaient de manière asexuée, ne faisant que des copies identiques d’eux-mêmes, génération après génération, ils seraient des canards assis – mais en employant le sexe, leurs générations successives constituent une cible mouvante, nivelant quelque peu le terrain de jeu des parasites.

Alors peut-être que le sexe est un atout évolutif après tout. Cela rappelle une étude fabuleuse montrant que les bourdons étaient incapables de voler étant donné leurs petites ailes comparés à leur grande masse corporelle. Des recherches ultérieures, tenant compte de la capacité de flexion de ces ailes et augmentant leur portance, ont ensuite montré que les bourdons pouvaient voler – ce qui, en plus de soulager les animaux en question, a suggéré que c’était une bonne chose qu’ils n’aient pas lisez le rapport de recherche original.

Pourtant, le sexe pour la diversité génétique ne résout pas d’autres mystères. Comme le sexe lui-même, la plupart des gens considèrent l’existence de deux sexes comme allant de soi. Mais il n’y a pas de raison théorique évidente à cela. Pourquoi ne pas avoir trois sexes, ou 333? Plus on est de fous, ou du moins, plus il y a d’options pour que les individus échangent des gènes entre eux. En fait, pourquoi l’évolution n’a-t-elle pas permis à chaque individu d’une espèce donnée d’échanger des gènes avec littéralement tout autre individu? Et pourtant, nous constatons que lorsque la reproduction sexuelle se produit, non seulement il n’y a que deux sexes, mais chacun est spécialisé en ce qui concerne le type de cellules sexuelles (gamètes) qu’elle produit: soit un très grand nombre de très petits gamètes, nous les appelons spermatozoïdes. et leurs fabricants, les hommes – ou un très petit nombre de très grands gamètes, que nous appelons des œufs, et leurs producteurs, les femmes. Pourquoi tout le monde ne fabrique-t-il pas à la place un nombre moyen de gamètes de taille moyenne (speggs?) Et partage-t-il simplement les efforts et l’investissement de manière égale, sans qu’il soit nécessaire d’identifier des distinctions? Nous ne le savons tout simplement pas, même s’il semble y avoir un avantage à se spécialiser dans un extrême ou un autre plutôt que de scinder la distance.

Qu’est-ce que le sexe humain est bon ou mauvais? Il est clair que nous sommes très présents, tout comme les bourdons sont très en vol. Plus que toute autre espèce, Homo sapiens a élaboré et construit sur les fondements strictement biologiques du sexe, l’utilisant non seulement comme moyen naturel de procréer, mais aussi au service de l’amour, du lien, du plaisir, de la fantaisie et de nombreuses consternations occasionnelles et accusations de péché.

Dans le plus ancien conte humain enregistré, le Babylonien Épopée de Gilgamesh, écrit il y a environ 4 000 ans, un homme sauvage, Enkidu, est créé pour contrer le roi guerrier Gilgamesh, civilisé, de race urbaine et pourtant dominateur. Enkidu est vraiment sauvage, se nourrit d’animaux de grande taille et vit séparé des gens jusqu’à ce qu’il soit séduit par Shamhat, une prostituée du temple très réputée. Après avoir copulé sans escale pendant six jours et sept nuits, Enkidu est apprivoisée et rendue apte à entrer dans les portes de la ville d’Uruk et à rejoindre les rangs des hommes et des femmes.

Cela n’a peut-être pas un sens parfaitement évolutif. Peu de choses évoluent dans l’évolution, processus pavé dans lequel l’histoire interagit avec les réalités actuelles: l’optimalité complète est rarement atteinte. Mais il est clair que le sexe est un trait caractéristique de l’humanité.

David P. Barash est professeur émérite de psychologie à l’Université de Washington. Parmi ses livres récents est À travers un verre de lumière: utiliser la science pour voir nos espèces telles qu’elles sont.

Crédit d’image principale: Kirsten Wahlquist / Shutterstock

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