Réflectance dans l'ultraviolet et sélection sexuelle chez les animaux

Présentation généraliste de l'utilisation de signaux UV à travers le règne animal lors de la période de reproduction. Voir descriptif détaillé

Réflectance dans l'ultraviolet et sélection sexuelle chez les animaux

Présentation généraliste de l'utilisation de signaux UV à travers le règne animal lors de la période de reproduction. Voir descriptif détaillé

La sélection sexuelle, c’est quoi ?

La théorie de la sélection sexuelle propose que les caractères sexuels secondaires aient évolué à travers l’avantage qu’ils confèrent aux mâles lors de la compétition qui les oppose pour féconder les femelles (Darwin, 1871). On distingue généralement deux types de sélection sexuelle : celle qui repose sur les interactions entre individus de même sexe, que l’on nomme la sélection intrasexuelle, et celle qui repose sur les interactions entre individus de sexe différent que l’on nomme sélection intersexuelle (Danchin et al., 2005). Les traits qui sont sélectionnés dans le contexte de la sélection intrasexuelle sont souvent qualifiés d’armements car ils servent soit d’armes ou de boucliers, soit de signaux vis-à-vis des rivaux lors des confrontations entre mâles. Quant aux traits sélectionnés dans le contexte de la sélection intersexuelle, ils sont souvent qualifiés d’ornements car ils servent à attirer les femelles. C’est le cas notamment des couleurs voyantes arborées par les mâles en période nuptiale. Le rôle de celles-ci dans la sélection sexuelle était déjà proposé par Darwin (Darwin, 1871), puis confirmé à plusieurs reprises (Semler, 1971 ; Kirkpatrick, 1987 ; Jones & Hunter, 1993 ; Andersson, 1994 ; Tovée, 1995 ; Houde, 1997 ; Galis & Metz, 1998 ; Griggio et al., 2005).

Des animaux qui voient les UV !

Parallèlement à cela, la présence de photorécepteurs aux ultraviolets (UV) a été découverte dans chacun des groupes majeurs du règne animal (invertébrés, poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères) (Tovée, 1995). C’est en 1994 que pour la première fois une étude suggère que la réflectance dans l’ultraviolet (lumière réfléchie par un individu et dont les longueurs d’onde sont comprises entre 100 et 400 nm) pourrait jouer un rôle dans le choix du partenaire sexuel ainsi que dans les interactions entre mâles (Bennett & Cuthill, 1994). Par la suite, un nombre croissant d’études ont démontré que les signaux ultraviolets font partie intégrante des traits sélectionnés sexuellement. Ainsi, outre la détection de leur présence, il a été montré que les ornementations dans l’ultraviolet étaient impliquées dans le choix du partenaire chez au moins huit espèces d’oiseaux (Maier, 1993 ; Bennet et al., 1996, 1997 ; Andersson & Amundsen, 1997 ; Andersson et al., 1998 ; Johnsen et al., 1998 ; Hunt et al., 1998, 1999 ; Pearn et al., 2001, 2003 ; Siitari et al., 2002 ; Zampiga et al., 2008), quatre espèces de poissons (Garcia & de Perera, 2002 ; Kodric-Brown & Johnson, 2002 ; Smith et al., 2002 ; Cummings et al., 2003 ; White et al., 2003 ; Boulcott et al., 2005 ; Rick et al., 2006 ; Rick & Bakker, 2008b,c), six espèces d’insectes (Obara, 1970 ; Rutowski, 1977 ; Silberglied & Taylor, 1978 ; Robertson & Monteiro, 2005 ; Kemp & Rutowski, 2007), deux espèces d’araignées (Lim et al., 2007, 2008 ; Li et al., 2008) mais aussi dans les interactions compétitives entre mâles chez au moins quatre espèces d’oiseaux (Alonso-Alvarez et al., 2004 ; Siefferman & Hill, 2005 ; Woodcock et al., 2005 ; Pryke & Griffith, 2006 ; Poesel et al., 2007), un reptile (Whiting et al., 2006 ; Stapley & Whiting, 2006) et un poisson (Siebeck, 2004). Bien que les mammifères les perçoivent (Tovée, 1995), une telle utilisation des ultraviolets n’a en revanche pas encore été démontrée chez les mammifères (Jacobs et al., 2010).

Voir les UV ? Mais pour quoi faire ?

Sur le plan évolutif, le maintien de la signalisation dans l’ultraviolet pose question. Plusieurs hypothèses sont avancées, notamment la capacité d’émettre des signaux invisibles des prédateurs dans les courtes longueurs d’onde, un contraste plus élevé avec les arrière-plans, l’invisibilité par rapport aux prédateurs ou encore l’amplification des signaux comportementaux (Hausmann et al., 2003).

Anthropocentrisme quand tu nous tiens !

La raison principale pour laquelle l’importance des signaux ultraviolets dans la sélection sexuelle est relativement récente réside tout simplement dans le fait que bon nombre des recherches se limitaient à des analyses de longueurs d’onde du spectre électromagnétique visibles par l’homme (Boulcott et al., 2005). Bien que la perception des ultraviolets chez un oiseau ait été reportée pour la première fois il y a un peu plus de quarante ans (Wright, 1972), ce n’est que bien plus tard, grâce au développement de spectrophotomètres portatifs (Detto & Backwell, 2009), que vinrent les preuves de l’ubiquité de la réflectance dans l’ultraviolet au sein du règne animal (Tovée, 1995 ; Yokoyama & Shi, 2000 ; Ebrey & Koutalos, 2001 ; Hunt et al., 2001).

Perspectives...

Il reste encore beaucoup à découvrir sur l’utilisation de la réflectance dans l’ultraviolet par les animaux. Malgré plusieurs recherches sur la réflectance dans l’ultraviolet la décennie passée, peu d’études ont encore porté sur les structures à l’origine de la perception des ultraviolets B et les pigments spécifiques permettant de les détecter n’ont pas encore été identifiés ni quantifiés (Li et al., 2008). De plus, certains auteurs ont mis en exergue le fait que l’utilisation des ultraviolets pouvait être couplée à celle d’une fluorescence induite par les ultraviolets mais dont la fonction est encore inconnue chez plusieurs espèces d’oiseaux (Pearn et al., 2001, 2003). Les études futures devront donc bien dissocier les manipulations de la fluorescence induite par les ultraviolets A des manipulations de la réflectance des ultraviolets A afin d’être en mesure d’identifier la réelle fonction de cette fluorescence (Pearn et al., 2003).

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