Concours de sperme - Sperm competition

Sperme humain taché
Spermatozoïdes humains

La compétition des spermatozoïdes est le processus de compétition entre les spermatozoïdes de deux ou plusieurs mâles différents pour féconder le même ovule lors de la reproduction sexuée . La compétition peut se produire lorsque les femelles ont plusieurs partenaires d'accouplement potentiels. Un plus grand choix et une plus grande variété de partenaires augmentent les chances d'une femelle de produire une progéniture plus viable. Cependant, plusieurs partenaires pour une femelle signifient que chaque mâle a moins de chances de produire une progéniture. La compétition entre les spermatozoïdes est une pression évolutive sur les mâles et a conduit au développement d'adaptations pour augmenter les chances de succès reproducteur des mâles . La compétition entre les spermatozoïdes entraîne un conflit d'intérêts sexuel entre les hommes et les femmes. Les mâles ont développé plusieurs tactiques défensives, notamment: la protection du partenaire, les bouchons d'accouplement et la libération de substances séminales toxiques pour réduire les tendances de réaccouplement des femelles pour faire face à la compétition entre les spermatozoïdes. Les tactiques offensives de compétition entre les spermatozoïdes impliquent l'interférence directe d'un mâle sur le succès reproducteur d'un autre mâle, par exemple en prélevant physiquement le sperme d'un autre mâle avant de s'accoupler avec une femelle. Pour un exemple, voir Gryllus bimaculatus .

La compétition de sperme est souvent comparée au fait d'avoir des billets pour une tombola ; un mâle a de meilleures chances de gagner (c'est-à-dire d'engendrer une progéniture) plus il a de tickets (c'est-à-dire plus il insémine une femelle avec du sperme). Cependant, les spermatozoïdes ne sont pas libres de produire et, en tant que tels, les mâles devraient produire des spermatozoïdes d'une taille et d'un nombre qui maximiseront leur succès dans la compétition entre les spermatozoïdes. En fabriquant de nombreux spermatozoïdes, les mâles peuvent acheter plus de « tickets de tombola », et on pense que la sélection de nombreux spermatozoïdes a contribué à l'évolution de l' anisogamie avec de très petits spermatozoïdes (en raison du compromis énergétique entre la taille et le nombre de spermatozoïdes). Alternativement, un mâle peut évoluer plus vite sperme pour permettre à son sperme d'atteindre et féconder les femelles de Ovum premier. Des dizaines d' adaptations ont été documentées chez les mâles qui les aident à réussir la compétition entre les spermatozoïdes.

Adaptations défensives

Pulcher Neolamprologus

La surveillance du partenaire est un trait comportemental défensif qui se produit en réponse à la compétition entre les spermatozoïdes ; les mâles essaient d'empêcher d'autres mâles de s'approcher de la femelle (et/ou vice versa) empêchant ainsi leur partenaire de s'engager dans d'autres copulations . La surveillance des partenaires avant et après l'accouplement se produit chez les oiseaux, les lézards, les insectes et les primates. La surveillance des partenaires existe également chez l'espèce de poisson Neolamprologus pulcher , car certains mâles essaient de « faufiler » les accouplements avec des femelles sur le territoire d'autres mâles. Dans ces cas, les mâles gardent leur femelle en la gardant suffisamment à proximité pour que si un mâle adversaire se présente sur son territoire, il puisse combattre le mâle rival, ce qui empêchera la femelle de s'engager dans une copulation extra-couple avec le mâle rival.

Les organismes avec des systèmes d'accouplement polygynes sont contrôlés par un mâle dominant. Dans ce type de système d'accouplement, le mâle est capable de s'accoupler avec plus d'une femelle dans une communauté. Les mâles dominants régneront sur la communauté jusqu'à ce qu'un autre prétendant intervienne et le renverse. Le mâle dominant actuel défendra son titre de mâle dominant et il défendra également les femelles avec lesquelles il s'accouple et la progéniture qu'il engendre. L'éléphant de mer entre dans cette catégorie puisqu'il peut participer à des matchs sanglants et violents afin de protéger sa communauté et de défendre son titre de mâle alpha. Si le mâle alpha est renversé d'une manière ou d'une autre par le nouveau venu, ses enfants seront très probablement tués et le nouveau mâle alpha recommencera avec les femelles du groupe afin que sa lignée puisse être transmise.

La surveillance stratégique du partenaire se produit lorsque le mâle ne garde la femelle que pendant ses périodes fertiles. Cette stratégie peut être plus efficace car elle peut permettre au mâle de s'engager à la fois dans la paternité extra-paire et la paternité intra-paire. C'est aussi parce qu'il est énergétiquement efficace pour le mâle de garder sa compagne à ce moment-là. Il y a beaucoup d'énergie qui est dépensée lorsqu'un mâle garde sa compagne. Par exemple, dans les systèmes polygynes de garde de partenaires, les coûts énergétiques des mâles défendent leur titre de mâle alpha de leur communauté. Les combats sont très coûteux en ce qui concerne la quantité d'énergie utilisée pour protéger leur partenaire. Ces accès peuvent se produire plus d'une fois, ce qui nuit au bien-être physique de l'homme. Un autre coût de la surveillance du partenaire dans ce type de système d'accouplement est l'augmentation potentielle de la propagation de la maladie. Si un mâle a une MST, il peut la transmettre aux femelles avec lesquelles il s'accouple, ce qui peut entraîner un épuisement du harem. Ce serait un coût énergétique pour les deux sexes car au lieu d'utiliser l'énergie pour la reproduction, ils la redirigent vers se débarrasser de cette maladie. Certaines femelles bénéficient également de la polygamie, car des copulations supplémentaires chez les femelles augmentent la diversité génétique avec la communauté de cette espèce. Cela se produit parce que le mâle n'est pas capable de surveiller toutes les femelles et certaines deviendront promiscuité. Finalement, le mâle n'aura pas une nutrition adéquate, ce qui le rend incapable de produire du sperme. Par exemple, les amphipodes mâles épuiseront leurs réserves de glycogène et de triglycérides seulement pour les reconstituer une fois que le mâle aura fini de garder ce partenaire. De plus, si la quantité d'énergie ingérée n'est pas égale à l'énergie dépensée, cela pourrait être potentiellement mortel pour l'homme. Les mâles peuvent même avoir à parcourir de longues distances pendant la saison de reproduction afin de trouver une femelle qui épuise absolument leurs réserves d'énergie. Des études ont été menées pour comparer le coût de la recherche de nourriture des poissons qui migrent et des animaux qui sont résidentiels. Les études ont conclu que les poissons résidentiels avaient des estomacs plus pleins contenant des proies de meilleure qualité que leurs homologues migrants. Avec tous ces coûts énergétiques qui accompagnent la garde d'un partenaire, le timing est crucial pour que le mâle puisse utiliser la quantité minimale d'énergie. C'est pourquoi il est plus efficace pour les mâles de choisir une partenaire pendant leurs périodes fertiles. De plus, les mâles seront plus susceptibles de garder leur partenaire lorsqu'il y a une forte densité de mâles à proximité. Parfois, les organismes mettent tout ce temps et planifient de courtiser un partenaire afin de copuler et elle peut même ne pas être intéressée. Il existe un risque de cocu, car un mâle rival peut courtiser avec succès la femelle, ce que le mâle qui la courtisait à l'origine ne pouvait pas faire.

Cependant, il y a des avantages qui sont associés à la surveillance des partenaires. Dans un système d'accouplement-gardiennage, les deux parties, mâle et femelle, peuvent en bénéficier directement et indirectement. Par exemple, les femelles peuvent indirectement bénéficier d'être protégées par un partenaire. Les femelles peuvent apprécier une diminution de la prédation et du harcèlement des autres mâles tout en pouvant observer son homologue masculin. Cela lui permettra de reconnaître des traits particuliers qu'elle trouve idéaux afin qu'elle puisse trouver un autre mâle qui imite ces qualités. Dans les relations polygynes, le mâle dominant de la communauté en profite car il a le meilleur succès de fécondation. Les communautés peuvent comprendre de 30 à 100 femelles et, par rapport aux autres mâles, augmenteront considérablement ses chances de réussite d'accouplement.

Les mâles qui ont réussi à courtiser un partenaire potentiel tenteront de le garder hors de vue des autres mâles avant la copulation. Une façon pour les organismes d'y parvenir est de déplacer la femelle vers un nouvel emplacement. Certains papillons, après avoir séduit la femelle, la ramasseront et l'éloigneront du voisinage des mâles potentiels. Chez d'autres insectes, les mâles libèrent une phéromone afin de rendre leur partenaire peu attrayante pour les autres mâles ou la phéromone masque complètement son odeur. Certains grillons vont participer à une parade nuptiale bruyante jusqu'à ce que la femelle accepte son geste puis elle devient soudain silencieuse. Certains insectes, avant l'accouplement, prendront des positions en tandem avec leur partenaire ou se positionneront de manière à empêcher d'autres mâles de tenter de s'accoupler avec cette femelle. Le papillon damier mâle a développé une méthode astucieuse pour attirer et garder un partenaire. Il se situera à proximité d'une zone qui possède des ressources précieuses dont la femelle a besoin. Il chassera alors tous les mâles qui s'approchent et cela augmentera considérablement ses chances de copulation avec toute femelle qui s'approche de cette zone.

En post-copulation, les mâles qui gardent leur partenaire essaient d'empêcher d'autres mâles de s'accoupler avec la femelle avec laquelle ils se sont déjà accouplés. Par exemple, les mille-pattes mâles du Costa Rica monteront sur le dos de leur compagne pour faire savoir aux autres mâles qu'elle a été prise. Les scarabées japonais adopteront une position en tandem avec la femelle après la copulation. Cela peut durer jusqu'à plusieurs heures, ce qui lui permet d'éloigner les mâles rivaux en donnant à son sperme une grande chance de féconder l'œuf de cette femelle. Ces types de méthodes, et d'autres, font que le mâle joue la défense en protégeant son partenaire. Les éléphants de mer sont connus pour se livrer à des batailles sanglantes afin de conserver leur titre de mâle dominant afin qu'ils puissent s'accoupler avec toutes les femelles de leur communauté.

pyrale indienne
Drosophila melanogaster

Les bouchons copulatoires sont fréquemment observés chez les insectes, les reptiles, certains mammifères et les araignées. Les bouchons copulatoires sont insérés immédiatement après qu'un mâle s'accouple avec une femelle, ce qui réduit la possibilité de fécondation par des copulations ultérieures d'un autre mâle, en bloquant physiquement le transfert de sperme. Les bouchons d'accouplement des bourdons , en plus de fournir une barrière physique à d'autres copulations, contiennent de l'acide linoléique , ce qui réduit les tendances de réaccouplement des femelles. Une espèce de drosophile du désert de Sonora , Drosophila mettleri , utilise des bouchons copulatoires pour permettre aux mâles de contrôler l'espace de réserve de sperme dont disposent les femelles. Ce comportement garantit aux mâles un succès d'accouplement plus élevé au détriment du contrôle du sperme par la femelle (sélection du sperme).

De même, les mâles de Drosophila melanogaster libèrent des fluides séminaux toxiques, appelés ACP (protéines des glandes accessoires), à partir de leurs glandes accessoires pour empêcher la femelle de participer à de futures copulations. Ces substances agissent comme un anti-aphrodisiaque provoquant un abattement des copulations ultérieures, et stimulent également l'ovulation et l'ovogenèse. Les protéines séminales peuvent avoir une forte influence sur la reproduction, suffisante pour manipuler le comportement et la physiologie des femelles.

Une autre stratégie, connue sous le nom de partitionnement du sperme, se produit lorsque les mâles conservent leur réserve limitée de sperme en réduisant la quantité de sperme éjecté. Chez la drosophile , la quantité d'éjaculation pendant les copulations séquentielles est réduite; cela se traduit par des réserves de spermatozoïdes femelles à moitié remplies à la suite d'un seul événement de copulation, mais permet au mâle de s'accoupler avec un plus grand nombre de femelles sans épuiser sa réserve de sperme. Pour faciliter la séparation des spermatozoïdes, certains mâles ont développé des moyens complexes de stocker et de livrer leur sperme. Chez le napoléon à tête bleue, Thalassoma bifasciatum , le canal spermatique est sectionné en plusieurs petites chambres entourées d'un muscle qui permet au mâle de réguler la quantité de sperme libérée lors d'un événement copulatoire.

Une stratégie courante chez les insectes est que les mâles participent à des copulations prolongées. En s'engageant dans des copulations prolongées, un mâle a une opportunité accrue de placer plus de sperme dans l'appareil reproducteur de la femelle et d'empêcher la femelle de s'accoupler avec d'autres mâles.

Il a été découvert que certains mollies mâles ( Poecilia ) ont développé des signaux sociaux trompeurs pour lutter contre la concurrence entre les spermatozoïdes. Les hommes focaux dirigeront l'attention sexuelle vers des femmes généralement non préférées lorsqu'un public d'autres hommes est présent. Cela encourage les mâles qui regardent à tenter de s'accoupler avec la femelle non préférée. Ceci est fait dans le but de diminuer les tentatives d'accouplement avec la femelle que le mâle focal préfère, diminuant ainsi la compétition entre les spermatozoïdes.

Adaptations offensives

Le comportement d'adaptation offensif diffère du comportement défensif car il implique une tentative de ruiner les chances d'un autre mâle de réussir la copulation en s'engageant dans un acte qui tente de mettre fin au succès de la fécondation du mâle précédent. Ce comportement offensif est facilité par la présence de certains traits, appelés armements. Un exemple d'armement sont les bois . De plus, la présence d'un trait offensant sert parfois de signal d'état . Le simple déploiement d'un armement peut suffire à chasser la concurrence sans engager de combat, économisant ainsi de l'énergie. Un mâle du côté offensif de la garde du partenaire peut mettre fin aux chances du mâle gardien de réussir l'insémination en se bagarrant avec le mâle gardien pour avoir accès à la femelle. Chez la drosophile , les mâles libèrent des liquides séminal qui contiennent des toxines supplémentaires comme des phéromones et des enzymes modifiées qui sont sécrétées par leurs glandes accessoires destinées à détruire les spermatozoïdes qui ont déjà pénétré dans l'appareil reproducteur de la femelle à partir d'une copulation récente. Sur la base de l' idée de « dernière priorité masculine », certains mâles peuvent retirer le sperme des mâles précédents en éjaculant de nouveaux spermatozoïdes dans la femelle ; entravant les opportunités d'insémination réussie du mâle précédent.

Choix du compagnon

L'« hypothèse du bon sperme » est très courante dans les systèmes d'accouplement polyandres . L'« hypothèse du bon sperme » suggère que la constitution génétique d'un mâle déterminera le niveau de sa compétitivité dans la compétition du sperme. Lorsqu'un mâle a un « bon sperme », il est capable d'engendrer une progéniture plus viable que les mâles qui n'ont pas les gènes du « bon sperme ». Les femelles peuvent sélectionner des mâles qui possèdent ces gènes de « bon sperme » supérieurs, car cela signifie que leur progéniture sera plus viable et héritera des gènes de « bon sperme » qui augmenteront leur niveau de forme physique lorsque leur sperme sera en compétition.

Des études montrent qu'il y a plus à déterminer la compétitivité du sperme dans la compétition des spermatozoïdes en plus de la constitution génétique d'un homme. L'apport alimentaire d'un homme affectera également la compétition entre les spermatozoïdes. Une alimentation adéquate consistant en des quantités accrues de nourriture et parfois un rapport plus spécifique chez certaines espèces optimisera le nombre de spermatozoïdes et la fertilité. Les quantités d'apport en protéines et en glucides ont été testées pour leurs effets sur la production et la qualité du sperme chez les mouches des fruits adultes (Diptera : Tephritidae). Des études ont montré que ces mouches ont besoin d'ingérer constamment des glucides et de l'eau pour survivre, mais des protéines sont également nécessaires pour atteindre la maturité sexuelle. En outre, il a été démontré que la mouche méditerranéenne des fruits, le régime alimentaire des mâles affecte le succès de l'accouplement des mâles, la durée de la copule, le transfert de sperme et la participation des mâles aux leks. Tout cela nécessite une bonne alimentation avec des nutriments pour une production adéquate de gamètes ainsi que de l'énergie pour les activités, ce qui inclut la participation aux leks.

De plus, il a été démontré que les quantités de protéines et de glucides ont un effet sur la production de spermatozoïdes et la fertilité chez la blatte mouchetée. Des régimes holidiques ont été utilisés, ce qui a permis de mesurer des protéines et des glucides spécifiques, ce qui lui a conféré une crédibilité. Une corrélation directe a été observée dans le nombre de spermatozoïdes et dans l'ensemble de la prise alimentaire. Plus précisément, la production optimale de spermatozoïdes a été mesurée à un rapport protéines/glucides de 1:2. La fertilité du sperme était meilleure avec un rapport protéines/glucides similaire de 1:2. Cet alignement étroit joue un rôle important dans la détermination de la fertilité masculine chez Nauphoeta cinerea . Étonnamment, la viabilité des spermatozoïdes n'a été affectée par aucun changement dans le régime alimentaire ou les rapports alimentaires. Il est supposé que la viabilité des spermatozoïdes est plus affectée par la constitution génétique, comme dans "l'hypothèse du bon sperme". Ces ratios et résultats ne sont pas cohérents avec de nombreuses autres espèces et sont même en conflit avec certaines. Il semble qu'il ne puisse y avoir de conclusions sur le type de régime alimentaire nécessaire pour influencer positivement la compétition entre les spermatozoïdes, mais plutôt comprendre que différents régimes jouent un rôle dans la détermination de la compétition entre les spermatozoïdes dans le choix du partenaire.

Conséquences évolutives

Une réponse évolutive à la compétition entre les spermatozoïdes est la variété de la morphologie du pénis de nombreuses espèces. Par exemple, la forme du pénis humain peut avoir été façonnée de manière sélective par la compétition des spermatozoïdes. Le pénis humain peut avoir été sélectionné pour déplacer les fluides séminaux implantés dans l'appareil reproducteur féminin par un mâle rival. Plus précisément, la forme de la crête coronale peut favoriser le déplacement du liquide séminal d'un accouplement précédent via une action de poussée pendant les rapports sexuels . Une étude réalisée en 2003 par Gordon G. Gallup et ses collègues a conclu que l'un des objectifs évolutifs du mouvement de poussée caractéristique des rapports sexuels intenses est que le pénis « aspire » le sperme d'un autre homme avant de déposer le sien.

L'évolution pour augmenter le volume de l'éjaculat en présence de compétition entre les spermatozoïdes a une conséquence sur la taille des testicules . Les gros testicules peuvent produire plus de spermatozoïdes requis pour des éjaculats plus gros et peuvent être trouvés dans tout le règne animal lorsque la compétition entre les spermatozoïdes se produit. Il a été démontré que les mâles avec des testicules plus gros atteignent des taux de réussite de reproduction plus élevés que les mâles avec des testicules plus petits chez les tamias mâles du pin jaune . Chez les poissons chichlidae, il a été découvert qu'une compétition accrue entre les spermatozoïdes peut entraîner une évolution du nombre de spermatozoïdes, de la taille des spermatozoïdes et de la vitesse de nage des spermatozoïdes.

Chez certains insectes et araignées, par exemple Nephila fenestrate , l'organe copulateur mâle se brise ou se déchire à la fin de la copulation et reste à l'intérieur de la femelle pour servir de bouchon copulatoire. On pense que ces organes génitaux brisés sont une réponse évolutive à la compétition entre les spermatozoïdes. Ces dommages aux organes génitaux masculins signifient que ces mâles ne peuvent s'accoupler qu'une seule fois.

Choix féminin pour les hommes avec un sperme compétitif

Les facteurs féminins peuvent influencer le résultat de la compétition entre les spermatozoïdes à travers un processus connu sous le nom de "choix du sperme". Les protéines présentes dans l'appareil reproducteur féminin ou à la surface de l'ovule peuvent influencer le sperme qui réussit à féconder l'ovule. Lors du choix du sperme, les femelles sont capables de discriminer et d'utiliser différemment le sperme de différents mâles. Un cas où cela est connu est la consanguinité; les femelles utiliseront de préférence le sperme d'un mâle plus éloigné que celui d'un parent proche.

Évitement de la consanguinité post-copulation

La consanguinité a généralement des conséquences négatives sur la fitness ( dépression de consanguinité ) et, par conséquent, les espèces ont développé des mécanismes pour éviter la consanguinité. On considère que la dépression de consanguinité est due en grande partie à l'expression de mutations récessives délétères homozygotes . Le croisement entre individus non apparentés conduit généralement au masquage de mutations récessives délétères dans la descendance.

De nombreux mécanismes d' évitement de la consanguinité opérant avant l'accouplement ont été décrits. Cependant, les mécanismes d'évitement de la consanguinité qui opèrent après la copulation sont moins bien connus. Chez les guppys , un mécanisme post-copulatoire d'évitement de la consanguinité se produit basé sur la compétition entre les spermatozoïdes de mâles rivaux pour obtenir la fécondation. Dans les compétitions entre les spermatozoïdes d'un mâle non apparenté et d'un mâle frère et sœur, un biais significatif de paternité envers le mâle non apparenté a été observé.

Des expériences de fécondation in vitro chez la souris ont mis en évidence la sélection des spermatozoïdes au niveau gamétique. Lorsque les spermatozoïdes de mâles frères et sœurs étaient mélangés, un biais de fécondation vers le sperme des mâles non frères a été observé. Les résultats ont été interprétés comme une sélection de spermatozoïdes induite par les ovules contre des spermatozoïdes apparentés.

Des mouches des fruits femelles ( Drosophila melanogaster ) ont été accouplées avec des mâles de quatre degrés différents de parenté génétique dans des expériences de compétition. La capacité compétitive du sperme était négativement corrélée avec la parenté.

Les grillons femelles ( Teleogryllus oceanicus ) semblent utiliser des mécanismes post-copulatoires pour éviter de produire une progéniture consanguine. Lorsqu'elles sont accouplées à la fois à un frère et à un mâle non apparenté, les femelles privilégient la paternité envers le mâle non apparenté.

Accompagnement empirique

Image au microscope électronique à balayage d' une lancette de parasperme immature ( morphe de spermatozoïde infertile ) de Fusitriton oregonensis montrant la brosse caudale encore présente, qui se développe plus tard en une partie du corps du parasperme. Il est produit lors de la compétition entre les spermatozoïdes.

Il a été constaté qu'en raison du choix féminin (voir sélection sexuelle ), la morphologie du sperme dans de nombreuses espèces se présente sous de nombreuses variantes pour s'adapter ou combattre (voir conflit sexuel ) la morphologie et la physiologie de l'appareil reproducteur féminin . Cependant, il est difficile de comprendre l'interaction entre la forme et la structure reproductrices femelles et mâles qui se produisent dans l'appareil reproducteur femelle après l' accouplement qui permet la compétition des spermatozoïdes. Les femelles polyandres s'accouplent avec de nombreux partenaires masculins. Les femelles de nombreuses espèces d' arthropodes , de mollusques et d'autres embranchements ont un organe spécialisé de stockage du sperme appelé spermathèque dans lequel le sperme de différents mâles est parfois en compétition pour un meilleur succès reproducteur. Les espèces de grillons, en particulier Gryllus bimaculatus , sont connues pour présenter une sélection sexuelle polyandre. Les mâles investiront davantage dans l'éjaculation lorsque les concurrents se trouvent dans l'environnement immédiat de la femelle.

Il existe des preuves qui illustrent la capacité de spermatozoïdes génétiquement similaires à coopérer afin d'assurer la survie de leurs homologues assurant ainsi la mise en œuvre de leurs génotypes vers la fécondation. La coopération confère un avantage concurrentiel par plusieurs moyens, dont certains incluent l'incapacité d'autres spermatozoïdes concurrents et l'agrégation de spermatozoïdes génétiquement similaires dans des structures qui favorisent une navigation efficace dans l'appareil reproducteur féminin et améliorent ainsi la capacité de fécondation. De telles caractéristiques conduisent à des adaptations morphologiques qui conviennent aux finalités des méthodes coopératives en compétition. Par exemple, les spermatozoïdes possédés par la souris des bois ( Apodemus sylvaticus ) possèdent un crochet apical qui est utilisé pour s'attacher à d'autres spermatozoïdes pour former des trains mobiles qui améliorent la motilité à travers l'appareil reproducteur féminin. Les spermatozoïdes qui ne s'intègrent pas dans les trains mobiles sont moins susceptibles de s'engager dans la fécondation. D'autres preuves suggèrent qu'il n'y a pas de lien entre la compétition entre les spermatozoïdes et la morphologie des crochets de spermatozoïdes.

La sélection pour produire plus de spermatozoïdes peut également sélectionner pour l'évolution de plus gros testicules . Les relations entre les espèces entre la fréquence des accouplements multiples par les femelles et la taille des testicules mâles sont bien documentées dans de nombreux groupes d'animaux. Par exemple, parmi les primates, les gorilles femelles sont relativement monogames, de sorte que les gorilles ont des testicules plus petits que les humains , qui à leur tour ont des testicules plus petits que les bonobos très libertins . Les chimpanzés mâles qui vivent dans une communauté structurée multi-mâles et multi-femelles, ont de gros testicules pour produire plus de sperme, ce qui lui donne de meilleures chances de féconder la femelle. Alors que la communauté des gorilles se compose d'un mâle alpha et de deux ou trois femelles, lorsque les gorilles femelles sont prêtes à s'accoupler, normalement seul le mâle alpha est leur partenaire.

En ce qui concerne le dimorphisme sexuel chez les primates, les humains appartiennent à un groupe intermédiaire avec des différences sexuelles modérées dans la taille du corps mais des testicules relativement gros. Il s'agit d'un modèle typique de primates où plusieurs mâles et femelles vivent ensemble dans un groupe et le mâle fait face à un nombre intermédiaire de défis des autres mâles par rapport à la polygamie et à la monogamie exclusives , mais à une concurrence fréquente entre les spermatozoïdes.

D'autres moyens de compétition du sperme pourraient inclure l'amélioration du sperme lui-même ou de ses matériaux d'emballage ( speratophore ).

La demoiselle mâle à ailes noires fournit un exemple frappant d'adaptation à la compétition entre les spermatozoïdes. On sait que les demoiselles à ailes noires femelles s'accouplent avec plusieurs mâles en l'espace de quelques heures seulement et possèdent donc un réceptacle appelé spermathèque qui stocke le sperme. Pendant le processus d'accouplement, la demoiselle mâle pompera son abdomen de haut en bas à l'aide de son pénis spécialement adapté qui agit comme une brosse à récurer pour éliminer le sperme d'un autre mâle. Cette méthode s'avère assez efficace et la demoiselle mâle est connue pour éliminer 90 à 100 pour cent des spermatozoïdes concurrents.

Les mâles dunnocks ( Prunella modularis ) picorent le cloaque de la femelle, prélevant le sperme des partenaires précédents.

Une stratégie similaire a été observée chez le dunnock , un petit oiseau. Avant de s'accoupler avec la femelle polyandre , le mâle picore le cloaque de la femelle afin de picorer le sperme du prétendant mâle précédent.

Chez la mouche Dryomyza anilis , les femelles s'accouplent avec plusieurs mâles. Il est avantageux pour le mâle de tenter d'être le dernier à s'accoupler avec une femelle donnée. C'est parce qu'il semble y avoir une augmentation cumulative en pourcentage de la fécondation pour le mâle final, de sorte que les œufs pondus lors de la dernière période de ponte sont les plus réussis.

Une notion a émergé en 1996 selon laquelle chez certaines espèces, y compris les humains, une fraction importante des spermatozoïdes se spécialise de telle sorte qu'ils ne peuvent pas féconder l'ovule mais ont plutôt pour effet principal d'empêcher les spermatozoïdes d'autres mâles d'atteindre l'ovule, par exemple en tuant avec des enzymes ou en bloquant leur accès. Ce type de spécialisation du sperme est devenu populairement connu sous le nom de « sperme kamikaze » ou « sperme tueur », mais la plupart des études de suivi de cette notion vulgarisée n'ont pas réussi à confirmer les premiers articles sur le sujet. Bien qu'il existe actuellement peu de preuves de sperme tueur chez des animaux non humains, certains escargots ont une forme de sperme infertile ("parasperme") qui contient des lysozymes , ce qui laisse supposer qu'ils pourraient dégrader le sperme d'un rival.

La compétition des spermatozoïdes a conduit à d'autres adaptations telles que des éjaculats plus gros , une copulation prolongée , le dépôt d'un bouchon copulateur pour empêcher la femelle de s'accoupler ou l'application de phéromones qui réduisent l'attractivité de la femelle. L'adaptation des caractéristiques des spermatozoïdes, telles que la longueur, la viabilité et la vitesse, pourrait être limitée par l'influence de l'ADN cytoplasmique (par exemple, l'ADN mitochondrial ) ; L'ADN mitochondrial est hérité de la mère uniquement et on pense que cela pourrait représenter une contrainte dans l'évolution des spermatozoïdes.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires