N EFFORT REPRODUCTEUR TROP IMPORTANT POURRAIT ACCELERER LES PROCESSUS DE VIEILLISSEMENT DES OISEAUX


Toute activité de l’organisme nécessite un investissement d’énergie, en termes de nutriments, de multiplication cellulaire ou même de temps. Pour les espèces itéropares*, cet investissement, s’il est trop important dans une saison de reproduction donnée, réduit les probabilités de reproduction future, par exemple en entraînant un affaiblissement prononcé de l’animal pouvant aller jusqu’à la mort. Cependant, les mécanismes physiologiques impliqués dans cette notion de coût physiologique de la reproduction restent mal compris. Une étude récente menée sur le diamant mandarin (Taeniopygia guttata) a permis d’entrevoir une explication plausible… Un des grands principes de l’évolution des modes de vie des espèces est que l’énergie allouée à une activité particulière de l’organisme n’est plus disponible pour une autre fonction.



Ainsi, les fonctions principales des êtres vivants s’autorégulent (croissance, reproduction, longévité…), empêchant, entre autres, lors de l’évolution des espèces l’émergence du démon de Darwin, entité fictive qui vit éternellement et produit un nombre illimité de descendants. Un exemple désormais classique de ce compromis énergétique est le coût de la reproduction. Agrandir la photoL’énergie investit dans la reproduction n’est plus disponible pour l’entretien des fonctions vitales de l’organisme, induisant ainsi une augmentation des risques de mortalité, ou tout au moins une baisse de la fécondité future. Mais ce lien quasi exclusif à l’allocation d’énergie a été récemment remis en cause par la composante génétique du contrôle des différentes fonctions de l’organisme, comme par exemple celle de la durée de vie chez la souris ou le nématode**. Certaines souris dont le gène IGF1-R (en relation avec une hormone, l’insuline) a été muté vivent plus longtemps, bien que leur fertilité ne soit pas modifiée.



En résumé, si le coût de la reproduction peut être traduit en termes d’énergie, il reste à déterminer quelles sont les fonctions vitales de l’organisme qui vont en pâtir. Plus concrètement, l’effort reproducteur chez les oiseaux peut entraîner une diminution de l’activité du système immunitaire, et favoriser les attaques parasitaires chez les adultes***.



Cependant la réponse immunitaire ne semble pas une consommatrice importante d’énergie, remettant ainsi en cause ce fameux lien énergétique comme élément principal de l’autorégulation des fonctions de l’organisme. Quel peut donc être le coût de la reproduction si on exclut la composante énergétique ? C’est la question que se sont posés les membres de l’équipe du laboratoire de Parasitologie Evolutive de Paris VI. Leur hypothèse de travail est que l’effort reproducteur peut induire une sensibilité au stress oxydant plus importante.



Le stress oxydant est l’ensemble des processus biochimiques qui sont impliqués dans l’altération des fonctions vitales. Il se traduit par un déséquilibre entre la production de molécules hautement réactives lors de la respiration cellulaire (les radicaux libres dérivés de l’oxygène ou ROS), et les systèmes de défense anti-oxydante. Les ROS sont responsables de l’altération des biomolécules (lipides, protéines) et endommagent l’ADN. Ils participent également au processus de mort cellulaire ou apoptose. L’accumulation de ces dommages au cours du temps entraînent une diminution des performances de l’individu et participent au vieillissement naturel de l’organisme. Comme l’activité de reproduction induit une augmentation du métabolisme et de la consommation d’oxygène, il semble logique de penser que la production des ROS croit en parallèle.

Ainsi à moins que les défenses antioxydantes ne compensent la production croissante des ROS, l’individu reproducteur peut présenter une plus grande sensibilité au stress oxydant. Afin de tester cette hypothèse, les chercheurs ont soumis leurs passereaux à différents efforts reproductifs (en manipulant le nombre de jeunes à élever), et ont mesuré par un simple test sanguin la sensibilité aux ROS des individus adultes. En effectuant leurs mesures sur des diamants mandarins mâles et femelles élevant des couvées de 2 ou 6 oisillons, il est apparu que l’effort plus intense de reproduction entraînait une réduction de l’efficacité des défenses antioxydantes, ceci de façon plus importante chez les mâles.

Cet article**** suggère donc qu’une plus grande sensibilité au stress oxydant peut constituer un lien entre reproduction et longévité dans les organismes du monde du vivant, lien qui est indépendant de toute réallocation énergétique. Ce résultat pourrait également expliquer les observations d’immunodépression aviaire suite à un effort reproducteur important. En effet, une plus grande production de ROS peut endommager l’ADN des leucocytes (ou globules blancs) responsables de la réponse immunitaire.



Ces données ouvrent de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’évolution des différentes stratégies de vie des organismes, et relient directement l’activité métabolique des espèces à leur longévité. De telles études permettent de mieux comprendre pourquoi certaines espèces vivent longtemps et se reproduisent peu alors que d’autres ont une descendance nombreuse en peu de temps.
F.C.



* qui se reproduisent plusieurs fois au cours de leur vie

** Clancy et al., Science 2001, Holzenberger et al. Nature 2003.

*** Deerenberg et al. Proc. R. Soc. Lond. B 2001

**** Alonso-Alvarez et al. Ecology Letters 2004



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Dernière modification de cet article le 21/12/2004 à 02h09