Le déterminisme sexuel chez les hyménoptères

[Will]

Bonjour à tous,

Après révision théorique, j'aimerais revoir avec vous plus en détail le déterminisme sexuel chez les Formicidae. Il est de notoriété publique qu'un œuf fécondé (diploïde) se développera en femelle, tandis qu'un œuf non fécondé (haploïde) se développera en mâle.

Cependant, il s'avère que les choses sont un peu plus complexes que cela. Le déterminisme du sexe chez les Formicidae est soumis a ce qu'on appelle le "multilocus sex complementary determination", ou détermination du sexe multi locus. Dans un soucis de simplicité, je considèrerai le cas plus simple à titre d'exemple du single locus complementary sex determination ou déterminisme du sexe à un seul locus .

Que se cache-t-il derrière ce nom barbare ? Considérons que le sexe dépend de la présence de deux allèles sur un locus, a et b. Un individus diploïde sera donc soit aa (homozygote), soit ab (hétérozygote), tandis qu'un individus haploïde sera hémizygote, a ou b.

Le fin mot de l'histoire sera que chez les Formicidae, seul les individus héterozygotes se développent en femelles. Les homozygotes et hémizygotes se développent en mâles. Vous m'aurez donc bien compris, un œuf fécondé peut donner un mâle si celui-ci est homozygote au niveau du locus sexuel.

Single locus sex determinism

Quelle est la probabilité d'une homozygotie sur le locus sexuel ? Ne connaissant pas le nombre d'allèles en question, la polyandrie variant avec les espèces, on peut supposer qu'elle est rare. Si l'on considère le cas réel et plus complexe du multilocus sex complementary determination, c'est encore plus rare. Ce qu'on peut affirmer avec certitude par contre, c'est que la probabilité augmente significativement avec la consanguinité.

Ceci représente donc l'explication la plus probable à l'apparition occasionnelle de mâles dans les fondations à la gyne fécondée. Ces apparitions rares ont été parfois documentées, par exemple chez Crematogaster scutellaris (Blog et Q/R s'y rapportant).

Et pour ceux qui souhaiteraient en savoir plus :http://www.biomedcentral.com/content/pd ... 94-3-1.pdf

Merci et bonne réflexion,
Will

[Coffee]

Très intéressant !
J'ignore si cette production de mâle chez mes Pachycondyla villosa (une reine, une ouvrière, et 5 mâles ) est due à ceci où à une stérilité de ma reine

Il faudrait lier ça avec les cas d'individus mi-femelle, mi-mâle !

[Ezio]

Ma colonie de Camponotus nicobarensis produisait mâle sur mâle à ces débuts, sans jamais une ouvrière. Pourtant la gyne est bien fécondée il suffit de voir le nombre d'individus dans la colonie actuellement.
En lisant ceci je ne comprends pas comment il se peut que la gyne ponde une vingtaine d'oeufs tous soit non fécondés, soit homozygotes. Niveau probabilité c'est assez faible non ?

[Will]

L'apparition accidentelle de mâles en fondation d'une gyne fécondée doit être anecdotique, sauf cas exceptionnel de super consanguinité. Une telle proportion de mâles dans ta fondation était probablement du à autre chose.

A voir, pour une espèce polyandre, si la gyne utilise le sperme de chaque mâle à la suite, ou de manière aléatoire. Plus probablement de manière aléatoire. Maintenant si elle s'est faite fécondée par 3 mâles et que deux sont issus de la même colonie, qui sait... Je ne suis pas assez bon connaisseur pour faire des statistiques.

[Fourmenteur]

Bonjour à tous !

Comme vous aurez tôt fait de le constater, je suis nouveau ici et ceci est mon premier message (la présentation compte pas )! Aussi j'espère que je ne ferais pas trop de bêtises le temps de me rôder un peu, et si par malheur ça devait arriver, je vous prie de m'excuser par avance.

J'ai une question assez pointue vous en conviendrez, sur le développement des fourmis et je n'arrive pas à trouver de réponse satisfaisante. De plus, ce sujet me semble relativement approprié pour ma question donc je me suis dit "plutôt que d'en créer un autre..." (j'espère ne pas m'être trompé !).

Ma question concerne le stade de différenciation entre gynes et ouvrières durant le développement larvaire. Ces 2 castes sont toutes deux issues d’œufs fécondés diploïdes et je sais que la différenciation se fait au niveau de l'alimentation reçue pendant le développement.

Mais j'aimerais plus de précisions à ce sujet. Quel type de régime alimentaire les ouvrières donnent-t-elles au futurs reines et en quoi cela induit-t-il un changement morphologique si marqué ? De plus si quelqu'un en a la connaissance, je suis curieux de connaître la différence entre les 2 types d'alimentation au niveau moléculaire/composition.

Voilà, je commence mon initiation avec un question un peu spécifique mais elle me trottais dans la tête depuis un moment, j'espère que vous saurez éclairer ma lanterne !

D'avance merci pour vos réponses et à très bientôt, je commence déjà à me plaire ici.

[raphael35]

C'est un sujet très étudié en ce moment, et de nombreuses thèses sont en cours.
Il s'agit d'un cas d'épigénétique très étudié.
Ce qu'il faut bien comprendre c'est que certes les reines et les ouvrières ont un patrimoine génétique dont la structure peut sembler équivalente, mais l'épigénétique fait que ce ne sont pas les mêmes gènes qui s'activent.
Autrement dit, c'est au final un peu comme si les gènes étaient bien différents. Voilà pourquoi les différences sont si marquées, ce n'est pas juste parce que l'une a mangé plus que l'autre à l'état larvaire c'est bien plus compliqué que ça.

Chez les abeilles, le rôle de la gelée royale est très étudié, on sait qu'elle joue un rôle à la fois dans la richesse de l'alimentation qui explique la très grande rapidité de développement de la reine (seulement 16 jours contre 23 pour un faux bourdon), mais aussi dans l'activation de certains gênes (épigénétique).
Chez les fourmis c'est bien moins clair, la pensée dominante est que ce soit un effet quantitatif (plus d'alimentation), vu que les ouvrières ne produisent pas de gelée royale, mais les choses sont certainement bien plus complexes que ça.

[Fourmenteur]

Ah voilà donc l'indice qu'il me manquait : l'épigénétique. J'en avais entendu parler en cours sans pour autant insister vu qu’apparemment il s'agit d'un sujet encore mal connu et pas très enseigné d'après ce que j'ai compris.

Encore une fois, merci pour ta réponse, elle me satisfait... pour l'instant ! Maintenant j'ai une petite idée de vers quoi orienter ma thèse si j'arrive un jour jusque là.

[C-R]

+1

Pour te donner quelques exemples quant au : ce n'est pas que parce qu'elles mangent plus qu'elles deviennent des princesses.

Chez Pheidole pallidula, les œufs de femelles sexuées sont préorientés, ils sont pondus uniquement en sortie de diapause et sont plus gros que les œufs normaux.
Dès le stade 1, donc à l'éclosion des larves, elles ont une forme différente (sphérique). Les ouvrières n'ont donc aucun choix sur le devenir de cette larve qui sera une princesse.

Chez Myrmica rubra, en présence d'une reine qui ne veut pas que la colonie produise de sexuées, cette dernière va entrainer les ouvrières à mordre les larves (grâce à l'émission de phéromones) qui se sont orientées, grâce à un bon nourrissage, vers le stade princesse en sortie d'hivernation. Ces larves pourtant orientées vers la voie royale vont donc se nymphoser en ouvrières, pas de chance !

[Sengiir]

Merci d'avoir fait ressortir le sujet Fourmenteur, je ne l'avais pas vu et tes questions (et les réponses) m'ont beaucoup intéressé !

Et au passage, bienvenue parmi nous. (je ne sais pas pourquoi, mais je n'arrivais pas à répondre à ta présentation ^^)

Merci C-R pour les exemples.

[Fourmenteur]

Oui merci beaucoup C-R pour ces exemples très intéressants. Il est vrai que dans la nature il y a toujours des exceptions et ce mécanisme ne semble pas échapper à la règle.

Merci à toi aussi Sengiir et à la communauté du forum en général, qui m'a l'air assez active et qui m'a jusqu'à présent réservé un accueil fort chaleureux. Ça me fait très plaisir !