Moyens mâles

Les stratégies de reproduction du weta des arbres fascinent l'entomologiste Clint Kelly.

10 Juin 2015 à 13H30

Le weta des arbres dans son habitat naturel sur l'île Maud, une réserve naturelle au large de la Nouvelle-Zélande. Photos: Clint Kelly

Pour Clint Kelly, professeur au Département des sciences biologiques de l'UQAM, les stratégies reproductives du weta des arbres, un insecte de la Nouvelle-Zélande qui ressemble à un gros grillon, constituent une source inépuisable de questions de recherche. Pourquoi existe-t-il chez le mâle de cette espèce trois types morphologiques ? Il est fréquent, chez les insectes, d'en observer deux : le mâle de grosse taille et celui de petite taille, lesquels, chacun à leur façon, tirent leur épingle du jeu dans la lutte pour conquérir les femelles. Mais des mâles de taille moyenne? C'est plutôt rare. Chaque type d'individu connaît-il un succès reproductif équivalent? Si oui, comment? Et au prix de quel compromis évolutif?

Clint Kelly

En poste à l'UQAM depuis 2013, l'entomologiste a rapporté d'un récent séjour en Nouvelle-Zélande une vingtaine de ces orthoptères nocturnes. Inutile de préciser qu'on ne passe pas les douanes avec de telles bestioles dans sa valise sans s'être préalablement livré à d'interminables démarches auprès des autorités canadiennes. «J'ai dû remplir énormément de paperasses pour les convaincre que les wetas ne mangent ni le blé ni le maïs canadien», rapporte le professeur. Des inspecteurs sont venus s'assurer que le laboratoire répondait à des normes de sécurité à peine moins élevées que celles exigées pour manipuler le virus de l'ebola et qu'aucun weta ne pourrait jamais en sortir. «Tout cela alors que ces insectes libérés dans la nature n'auraient aucune chance de survivre à l'hiver canadien!», ajoute Clint Kelly avec un sourire.

Vie nocturne

Titulaire d'une Chaire de recherche du Canada en écologie comportementale, le biologiste a confortablement installé ses précieux insectes – ainsi qu'un stock d'œufs dont on attend encore l'éclosion – dans son laboratoire. Des cages de plexiglas munies de lampes infra-rouges et de caméras permettent d'observer les sujets plongés dans le noir, m'indique l'agent de recherche Julien Céré (M.Sc. biologie, 2014), aux petits soins avec les bestioles. Car les wetas ne sont actifs que la nuit et se cachent le jour dans les trous et cavités des arbres. Pour imiter leur environnement naturel, on a équipé les cages de cavités en plastique moulé où les insectes peuvent se réfugier. Et copuler. Car c'est en grande partie cet aspect de leur existence qui intéresse l'entomologiste.

Un mâle et une femelle après l'accouplement.
 

Dans la nature, jusqu'à 14 femelles peuvent habiter la même cavité. Les gros mâles, armés de mandibules, vont se battre pour protéger le harem et en défendre l'entrée à leurs congénères. Les petits mâles, dont les frêles mandibules ne font peur à personne, ont d'autres tactiques pour s'approcher des dames. Ils profitent de leur petite taille pour s'introduire dans la cavité en cachette et charmer la belle qui s'y trouve. Quant aux mâles de taille moyenne, «ce sont en quelque sorte des Jack of all trades», affirme le biologiste avec humour. «Ils essaient un peu de tout: s'introduire furtivement quand l'entrée de la cavité est assez grande, ce que les grands mâles ne peuvent pas faire, et se battre avec les plus menus des grands mâles.»

Compétition spermatique

Les femelles ont-elles une préférence pour les mâles d'une certaine taille? «Il semble que non», répond Clint Kelly. Mais comme de nombreux autres insectes, elles peuvent se permettre de ne pas être trop sélectives au moment de l'acte et remettre à plus tard le choix du meilleur sperme pour féconder leurs œufs. La femelle weta est en effet pourvue d'une sorte de poche à compartiments qui lui permet de stocker pendant plusieurs semaines le sperme des différents mâles avec lesquels elle s'accouple, explique le biologiste. On appelle «compétition spermatique» cette rivalité post-copulatoire entre les éjaculats des différents mâles. «On pense que la femelle utilise d'abord le sperme des mâles les plus intéressants et qu'elle pige dans le stock des mâles moins "sexy" quand elle a épuisé ses autres réserves», explique le professeur.

Un de ses étudiants à la maîtrise aura pour rôle, à partir de l'automne prochain, de surveiller la croissance des bébés mâles qui sortiront des œufs, en variant les régimes qui leur seront offerts, de façon à savoir si c'est surtout l'alimentation ou l'ascendance génétique qui détermine la taille d'un mâle donné. Une machine importée des États-Unis permettra aussi de faire des analyses de sperme afin de déterminer quels mâles produisent la meilleure semence (quantité, santé et vitesse des spermatozoïdes, etc.).

Clint Kelly a toutes sortes d'hypothèses concernant la sélection sexuelle chez les wetas. Ainsi, il croit possible que les mâles plus petits produisent plus de sperme et un éjaculat de meilleure qualité que les plus gros spécimens. «Un animal qui investit dans des armes sophistiquées comme de grosses mandibules ou de grosses mâchoires ou des traits pré-copulatoires comme des plumes brillantes investira moins dans des traits post-copulatoires comme l'éjaculat, dit-il. Il se peut que les mâles plus gros inséminent davantage de femelles, mais fécondent moins d'œufs pour chaque femelle avec laquelle ils réussissent à s'accoupler que les individus plus petits.»

Stratégie peu galante

Pour empêcher d'autres mâles d'avoir accès à une femelle avec laquelle il vient de copuler, le mâle weta a une stratégie peu galante. Après avoir tiré la femelle hors de sa cavité et l'avoir inséminée, il la projette hors du nid. De cette façon, un autre mâle ne peut se pointer pour ajouter sa semence à la sienne.

Un mâle de grosse taille avec ses pattes relevées pour attaquer. 
 

Ce n'est pas le seul avantage de cette stratégie. Comme il faut quatre heures, après un accouplement, pour que la femelle absorbe tout l'éjaculat, il arrive qu'avant de batifoler avec un autre mâle, «elle dévore le spermatophore (sorte d'enveloppe contenant les spermatozoïdes) qui, bourré de protéines, constitue une excellente source d'énergie», précise Clint Kelly. Raison de plus pour la distraire. De surcroît, comme elle n'est plus là pour bloquer l'entrée étroite du harem (en tombant, la femelle s'accroche à une branche de l'arbre, mais il lui faudra quelques heures pour remonter jusqu'au nid), le mâle qui vient de l'inséminer a tout le loisir d'accéder aux autres femelles réfugiées dans la cavité, généralement en forme de boyau. «Il peut ainsi répéter le processus trois ou quatre fois au cours de la nuit», soutient le professeur. Et même y passer trois nuits de suite pour inséminer toutes les femelles si le harem est nombreux.

Clint Kelly s'intéresse aussi au système immunitaire de ses pensionnaires. Il tentera de déterminer quels sont les investissements de chaque type morphologique dans les défenses immunitaires. En d'autres mots, si les plus gros mâles ont de meilleurs ou de moins bons systèmes immunitaires. «En gros, le but du laboratoire est de comprendre les stratégies de reproduction alternatives des différents types morphologiques, dit-il. Et, pour cela, il faut comprendre les compromis qui doivent être faits, à la fois sur le plan de l'immunité et de la reproduction.»

Chez le weta des arbres, environ 40 pour cent des mâles se classent dans la catégorie des petits individus, 40 pour cent parmi les gros et 20 pour cent parmi les moyens. Tenant une bestiole dans ses doigts, avec précaution pour ne pas se faire mordre, le chercheur sourit: «La vie ne doit pas être facile pour les moyens, observe le professeur. Mais ils ont une stratégie qui fonctionne, sinon, évolutivement parlant, ils auraient été éliminés.»

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