Mêmes gènes, même environnement, niveaux de forme physique différents

Selon les connaissances actuelles, l’individualité est déterminée soit par des différences dans le génome, soit par des conditions environnementales apparentes. Cependant, des études montrent que le paradigme de la recherche sur les jumeaux est actuellement en train de s’effondrer.

Une équipe de recherche de l’Institut Leibniz d’écologie des eaux douces et des pêches intérieures (IGB) et du pôle d’excellence « Science de l’intelligence » (SCIoI) a découvert que les poissons clonaux, c’est-à-dire les poissons dotés d’un matériel génétique identique, élevés dans des conditions presque identiques. , les environnements hautement standardisés diffèrent systématiquement par le nombre et la taille de la progéniture par cycle de reproduction, deux indicateurs cruciaux de la condition biologique. L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.

Les chercheurs ont étudié le comportement et les profils reproductifs de 34 mollies amazoniennes (Poecilia formosa) sur une période de 280 jours. Ces poissons se reproduisent naturellement par clonage, et toute progéniture est donc génétiquement identique à la mère, l’espèce étant uniquement constituée de femelles, et la reproduction (c’est-à-dire le clonage de la mère) se faisant par activation par le sperme de mâles d’espèces similaires. Les poissons naissent vivants et il n’y a aucun soin pour le couvain après la naissance. Ils peuvent ainsi être conservés dès le premier jour dans des conditions identiques et très standardisées.

À l’aide d’un système automatisé de suivi vidéo haute résolution, les chercheurs ont enregistré l’activité et la consommation alimentaire au cours du premier mois de la vie. Ils ont ensuite caractérisé le profil reproducteur de chaque individu, c’est-à-dire le début de la reproduction, la taille du couvain et la taille de la progéniture. Ce sont des indicateurs de la productivité du cycle biologique et, en fin de compte, de la condition biologique. L’équipe a étudié 2 522 descendants issus de 152 couvées.

Différences individuelles en matière d’activité et d’apport alimentaire

Comme le montre une étude précédente (« L’émergence et le développement de l’individualité comportementale chez les poissons clonaux », également publiée dans Communications naturelles), les poissons individuels différaient systématiquement dans leurs schémas d’activité et leur consommation alimentaire.

“Notre expérience confirme que l’individualité comportementale se développe très tôt, même sans variation génétique et environnementale évidente”, a déclaré Max Wolf, responsable de l’étude et chercheur à l’IGB et au pôle d’excellence SCIoI.

Différences individuelles dans les profils de reproduction et la productivité

Les chercheurs ont étudié en moyenne quatre couvées par individu et ont constaté que les individus différaient systématiquement par la taille de leur progéniture et le nombre de descendants qu’ils produisaient par couvée. En d’autres termes, les individus différaient selon leur degré de productivité.

“C’est la première preuve que des animaux génétiquement identiques grandissant dans des conditions environnementales presque identiques diffèrent considérablement dans leur condition biologique”, a déclaré Ulrike Scherer, auteur principal de l’étude et chercheuse au sein du pôle d’excellence SCIoI et scientifique invitée à l’IGB.

Il y a une raison à cela : il a été constaté que les poissons qui passaient plus de temps à se nourrir devenaient plus gros et que les poissons plus gros produisaient une progéniture plus grande, bien que ces poissons aient commencé à se reproduire plus tard. Cependant, la consommation alimentaire ne semblait avoir aucun effet sur la taille du couvain et il n’y avait aucune corrélation entre les niveaux d’activité individuels et la reproduction.

“Notre étude révèle également à quel point nous comprenons peu jusqu’à présent l’émergence de l’individualité et le rôle possible de l’épigénétique, de la stochasticité et des différences micro-environnementales”, a déclaré Ulrike Scherer.