Effet de l’âge sur la préséance du dernier mâle et sur la sélection sexuelle post-copulatoire chez l’outarde Houbara d’Afrique du Nord

Débutée en décembre 2020

Financement privé (Reneco)

Direction : Gabriele Sorci (Biogéosciences), Janaina Torres Carreira (Reneco International Wildilfe consultants LLC) et Michel Saint Jalme (Muséum national d’histoire naturelle)

Résumé

La polyandrie est un mode d’accouplement très rependu dans la nature qui se caractérise par la propension des femelles à s’accoupler avec plusieurs mâles durant la même période de reproduction. Une conséquence directe de la polyandrie est la présence simultanée de spermatozoïdes de différents mâles dans le tractus de la femelle. Par conséquent la polyandrie donne plus de possibilité à la sélection sexuelle d’opérer. En effet en plus de la compétition entre mâles pour accéder à la femelle (sélection sexuelle pré-copulatoire), les spermatozoïdes de différents mâles entrent aussi en compétition pour atteindre l’ovule (sélection sexuelle post-copulatoire). Chez beaucoup d’espèces d’invertébrés et d’oiseaux cela se traduit généralement une majorité de descendants issus du dernier mâle s’étant accouplé avec la femelle, un phénomène appelé « last male sperm precedence ». La polyandrie a été observée chez des femelles de nombreuses espèces y compris chez l’outarde Houbara d’Afrique du Nord (Chlamydotis undalata undulata). Il semble raisonnable de supposer qu’avec ce système la paternité confère différentes chances de survie et de reproduction à la descendance et de ce fait le choix du mâle et l’ordre d’accouplement d’une femelle a une conséquence évolutive importante. L’âge du mâle peut altérer la qualité de l’éjaculat et plusieurs études ont montré que les mâles sénescents ont un succès reproducteur moindre et particulièrement quand les spermatozoïdes de mâles âgés sont en compétition avec ceux de mâles jeunes. Des travaux précédemment réalisés sur l’outarde Houbara ont montré que les jeunes mâles ont une plus grande part de paternité quand les femelles sont inséminées avec un mélange de sperme de mâles jeunes et âgés (avec une contribution égale des deux classes d’âge) et la descendance des mâles âgés avaient un taux d’éclosion, une croissance et une survie après relâché (chez les femelles) diminués. Cependant, cela ne représente pas correctement la réalité dans la nature où les femelles s’accouplent dans différents ordres et les mâles contribuent avec des spermatozoïdes de nombre et qualité différentes.

L’outarde Houbara est un modèle idéal pour explorer les mécanismes sous-jacents de succès reproducteur mâle et les conséquences écologiques et évolutives de la sélection sexuelle post-copulatoire à la fois pour les oiseaux captifs et ceux relâchés pour restaurer les populations sauvages. Ce projet de thèse s’inscrit dans la continuité de travaux précédemment réalisés sur l’outarde Houbara et a pour objectif d’approfondir la compréhension de l’effet de l’âge sur la compétition spermatique et le succès reproducteur.

Afin d’approfondir les connaissances sur la physiologie de la reproduction de l’espèce et de construire une base d’étude solide pour les caractéristiques spermatiques, la production et le stockage des spermatozoïdes dans le tractus femelle, la première partie de cette thèse explorera l’anatomie et l’histologie des systèmes reproducteurs mâles et femelles. Des connaissances sur la durée de la spermatogenèse et ses variations apportent des informations importantes pour la science appliquée et l’écologie et sont aussi primordiales pour mieux comprendre la compétition spermatique et les variations de qualité des éjaculats au cours de la saison de reproduction. Le cycle spermatogénétique sera donc suivi au cours de la saison avec des analyses histologiques de testicules. L’ultrastructure des spermatozoïdes et la distribution des organites sera décrite par microscopie électronique à transmission sur des échantillons d’éjaculats. Enfin des femelles seront inséminées avec de la semence marquée avec différents fluorochromes et euthanasiées pour observer la répartition des spermatozoïdes dans les tubules de stockage.

Le second objectif est de s’intéresser au « last sperm precedence » et de son interaction avec l’âge et la qualité des spermatozoïdes. Des femelles seront inséminées à l’aveugle (sans évaluation de l’éjaculat au préalable) par des mâles jeunes et âgés suivant différents ordres d’insémination. Un aliquot de chaque éjaculat sera mis de côté afin d’être analysé. La morphologie, la motilité (CASA), la viabilité, la concentration, le volume, le potentiel mitochondrial, l’intégrité et la compaction de l’ADN, l’oxydation des guanines et le contenu de radicaux libres et d’antioxydants seront analysés. Les paramètres spermatiques seront ensuite confrontés à l’âge des pères, au succès reproducteur, au nombre de poussins obtenus et à leur développement.

Mots clés

Outarde Houbara, compétition spermatique, âge du mâle, succès reproducteur, sénescence

extrait:

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Effet de l’âge sur la préséance du dernier mâle et sur la sélection sexuelle post-copulatoire chez l’outarde Houbara d’Afrique du Nord

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décembre 2020

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Meunier

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202012

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Effet de l’âge sur la préséance du dernier mâle et sur la sélection sexuelle post-copulatoire chez l’outarde Houbara d’Afrique du Nord

Débutée en décembre 2020

Financement privé (Reneco)

Direction : Gabriele Sorci (Biogéosciences), Janaina Torres Carreira (Reneco International Wildilfe consultants LLC) et Michel Saint Jalme (Muséum national d'histoire naturelle)

 

Résumé

La polyandrie est un mode d’accouplement très rependu dans la nature qui se caractérise par la propension des femelles à s’accoupler avec plusieurs mâles durant la même période de reproduction. Une conséquence directe de la polyandrie est la présence simultanée de spermatozoïdes de différents mâles dans le tractus de la femelle. Par conséquent la polyandrie donne plus de possibilité à la sélection sexuelle d’opérer. En effet en plus de la compétition entre mâles pour accéder à la femelle (sélection sexuelle pré-copulatoire), les spermatozoïdes de différents mâles entrent aussi en compétition pour atteindre l’ovule (sélection sexuelle post-copulatoire). Chez beaucoup d’espèces d’invertébrés et d’oiseaux cela se traduit généralement une majorité de descendants issus du dernier mâle s’étant accouplé avec la femelle, un phénomène appelé « last male sperm precedence ». La polyandrie a été observée chez des femelles de nombreuses espèces y compris chez l’outarde Houbara d’Afrique du Nord (Chlamydotis undalata undulata). Il semble raisonnable de supposer qu’avec ce système la paternité confère différentes chances de survie et de reproduction à la descendance et de ce fait le choix du mâle et l’ordre d’accouplement d’une femelle a une conséquence évolutive importante. L’âge du mâle peut altérer la qualité de l’éjaculat et plusieurs études ont montré que les mâles sénescents ont un succès reproducteur moindre et particulièrement quand les spermatozoïdes de mâles âgés sont en compétition avec ceux de mâles jeunes. Des travaux précédemment réalisés sur l’outarde Houbara ont montré que les jeunes mâles ont une plus grande part de paternité quand les femelles sont inséminées avec un mélange de sperme de mâles jeunes et âgés (avec une contribution égale des deux classes d’âge) et la descendance des mâles âgés avaient un taux d’éclosion, une croissance et une survie après relâché (chez les femelles) diminués. Cependant, cela ne représente pas correctement la réalité dans la nature où les femelles s’accouplent dans différents ordres et les mâles contribuent avec des spermatozoïdes de nombre et qualité différentes.

L’outarde Houbara est un modèle idéal pour explorer les mécanismes sous-jacents de succès reproducteur mâle et les conséquences écologiques et évolutives de la sélection sexuelle post-copulatoire à la fois pour les oiseaux captifs et ceux relâchés pour restaurer les populations sauvages. Ce projet de thèse s’inscrit dans la continuité de travaux précédemment réalisés sur l’outarde Houbara et a pour objectif d’approfondir la compréhension de l’effet de l’âge sur la compétition spermatique et le succès reproducteur.

Afin d’approfondir les connaissances sur la physiologie de la reproduction de l’espèce et de construire une base d’étude solide pour les caractéristiques spermatiques, la production et le stockage des spermatozoïdes dans le tractus femelle, la première partie de cette thèse explorera l’anatomie et l’histologie des systèmes reproducteurs mâles et femelles. Des connaissances sur la durée de la spermatogenèse et ses variations apportent des informations importantes pour la science appliquée et l’écologie et sont aussi primordiales pour mieux comprendre la compétition spermatique et les variations de qualité des éjaculats au cours de la saison de reproduction. Le cycle spermatogénétique sera donc suivi au cours de la saison avec des analyses histologiques de testicules. L’ultrastructure des spermatozoïdes et la distribution des organites sera décrite par microscopie électronique à transmission sur des échantillons d’éjaculats. Enfin des femelles seront inséminées avec de la semence marquée avec différents fluorochromes et euthanasiées pour observer la répartition des spermatozoïdes dans les tubules de stockage.

Le second objectif est de s’intéresser au « last sperm precedence » et de son interaction avec l’âge et la qualité des spermatozoïdes. Des femelles seront inséminées à l’aveugle (sans évaluation de l’éjaculat au préalable) par des mâles jeunes et âgés suivant différents ordres d’insémination. Un aliquot de chaque éjaculat sera mis de côté afin d’être analysé. La morphologie, la motilité (CASA), la viabilité, la concentration, le volume, le potentiel mitochondrial, l’intégrité et la compaction de l’ADN, l’oxydation des guanines et le contenu de radicaux libres et d’antioxydants seront analysés. Les paramètres spermatiques seront ensuite confrontés à l’âge des pères, au succès reproducteur, au nombre de poussins obtenus et à leur développement.

 

Mots clés

Outarde Houbara, compétition spermatique, âge du mâle, succès reproducteur, sénescence