Thèse en cours

Physiologie de la reproduction et effet de l'âge du mâle sur la sélection sexuelle post-copulatoire chez l'outarde Houbara d'Afrique du Nord
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Auteur / Autrice : Léna Meunier
Direction : Gabriele SorciJanaina Torres carreiraMichel Saint-jalme
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
Date : Inscription en doctorat le 01/12/2020
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biogéosciences (Dijon)

Résumé

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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 entre aussi en compétition pour atteindre l'ovule (sélection sexuelle post-copulatoire). Chez beaucoup d'espèces d'invertébrés et d'oiseaux cela se traduit généralement par 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 undulata 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 à une conséquence évolutionnaire 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, 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 avoir été relâchés (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 différents. L'outarde houbara est un modèle idéal pour explorer les mécanismes sous-jacents du succès reproducteur mâle et les conséquences écologiques et évolutionnaires 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'éjaculat. Enfin des femelles seront inséminées avec de la semence marquée avec différent 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 à 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.