Le caméléon a la plus courte durée de vie de tout animal à quatre pattes
Le caméléon à courte durée de vie pourrait faire avancer la recherche sur le vieillissement
L’espèce nouvellement découverte a la plus courte durée de vie de tout animal à quatre pattes
mongabay.com
30 juin 2008
Un rare lézard changeant de couleur vit une existence d’insecte mais pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre le processus de vieillissement.
Une espèce de caméléon récemment découverte vit une existence de type cigale, passant l’essentiel de sa courte vie d’un an dans son œuf, rapportent des chercheurs dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Le caméléon de Labord (Furcifer labordi), un lézard présent uniquement sur l’île de Madagascar, est la première espèce de reptile connue à avoir un cycle de vie annuel. Parmi les 28 300 espèces de tétrapodes – vertébrés à quatre membres -, seule une poignée partage cette caractéristique, mais Furcifer labordi présente la durée de vie observée la plus courte de toutes les espèces de tétrapodes documentées.
« De manière remarquable, ce caméléon passe une plus grande partie de son court cycle de vie annuel à l’intérieur de l’œuf qu’à l’extérieur », notent les auteurs. La durée de vie de l’espèce après l’éclosion n’est que de 4 à 5 mois.
Les chercheurs affirment que la découverte de l’espèce pourrait non seulement expliquer pourquoi les caméléons de compagnie meurent notoirement rapidement, mais aussi faire la lumière sur les déterminants hormonaux du vieillissement, de la longévité et de la sénescence.
Caméléons radiopistés
Un caméléon de Labord (Furcifer labordi) mâle adulte provenant de Ranobe, dans le sud-ouest de Madagascar. Ce caméléon est rapporté par Karsten et al. comme une espèce annuelle et a un cycle de vie qui rappelle plus celui des insectes éphémères que celui des autres vertébrés terrestres. La majeure partie de sa durée de vie totale est passée sous forme d’œuf en développement. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Christopher J. Raxworthy
Les chercheurs sont arrivés à ces conclusions en observant et en suivant par radio des caméléons individuels dans leur habitat naturel – le sud-ouest aride de Madagascar – sur une période de cinq ans. Il semble que les caméléons éclosent de manière synchrone au début de la saison des pluies en novembre – tous les caméléons ont à peu près le même âge ; il n’y a pas de juvéniles plus grands. Les jeunes éclos se développent rapidement, atteignant leur maturité sexuelle en moins de 2 mois, et se reproduisent en janvier et février. La reproduction est suivie de la mort des adultes dans toute la population. Les œufs passent ensuite les 8 à 9 mois suivants – la saison sèche – à se développer avant d’éclore avec l’arrivée de la saison des pluies.
Les résultats étaient tout à fait inattendus auteur principal Kristopher B. Karsten, un zoologiste à l’Université d’État de l’Oklahoma, a déclaré à mongabay.com par e-mail.
« J’ai en fait entrepris d’étudier le comportement social de F. labordi et aussi le vivace F. verrucosus initialement », a écrit Karsten. « Mais pour ma première saison, je suis arrivé assez tard dans la saison active (fin janvier) et j’ai remarqué quelque chose de vraiment bizarre – je ne trouvais que des adultes mais pas de juvéniles chez F. labordi. À ce moment-là, j’ai pensé que soit je n’étais pas très doué pour repérer les juvéniles, soit ils n’étaient tout simplement pas là, ce qui indiquerait que toute la population a le même âge. Puis, à la fin de la saison, nous avons vu cette énorme chute de la population assez brusquement, mais aucun signe de l’entrée en estivation de cette espèce. J’ai commencé à avoir vraiment l’intuition qu’il pouvait s’agir d’une espèce annuelle.
» Pour la deuxième année, je suis arrivé beaucoup plus tôt, à la mi-décembre, poursuit-il. « À ce moment-là, nous n’avons trouvé que des juvéniles plus âgés et de jeunes adultes. Tout au long de la saison, nous avons vu la population vieillir au même rythme, de sorte qu’une fois de plus, il n’y avait que des adultes, sans juvéniles à la fin. Et de nouveau, nous avons constaté une forte baisse des effectifs, mais cette fois-ci, nous avons pu prouver qu’elle était due à une sorte de mortalité inexpliquée (c’est-à-dire qu’elle n’était pas due à la prédation ou à une autre blessure physique). Je commençais à être convaincu, mais nous avons recueilli des données pendant deux autres années, y compris un meilleur échantillonnage au tout début de la saison active en novembre, et le tableau est devenu très clair. Sur un échantillon de près de 400 individus, il n’y avait pas une seule valeur aberrante pour contredire notre hypothèse. »
Un cycle de vie court, une adaptation à un environnement aride ?
Les chercheurs ne savent pas encore pourquoi l’espèce présente un cycle de vie aussi inhabituel, mais ils proposent deux possibilités qui ne sont « pas mutuellement exclusives » : (1) une adaptation aux conditions environnementales extrêmes et (2) un compromis évolutif d’origine hormonale entre le taux de mortalité des adultes et la croissance rapide et l’âge précoce de la reproduction.
F. labordi vit dans une région caractérisée par une saisonnalité extrême, notamment une longue et rude saison sèche ponctuée d’une période de pluie courte mais imprévisible. Les auteurs notent que les mammifères de Madagascar présentent deux » solutions » opposées à ces fluctuations climatiques : des versions extrêmes d’histoires de vie » à courte durée de vie » ou » à longue durée de vie « . La stratégie de survie employée varie selon que la variabilité environnementale a un effet plus important sur la survie des jeunes ou des adultes : « Parmi plusieurs mammifères malgaches (carnivores, primates, tenrecs et rongeurs), la réduction de la survie juvénile due à la variabilité environnementale a entraîné l’évolution de durées de vie plus longues, tandis que les variables climatiques stochastiques qui ont réduit la survie des adultes ont entraîné l’évolution de durées de vie plus courtes », écrivent les auteurs. « Si l’imprévisibilité environnementale a affecté de manière différentielle la survie par âge chez les caméléons, cela peut aider à expliquer pourquoi F. labordi est annuel alors que d’autres caméléons sympatriques sont pérennes. »
Une autre théorie est que « les taux de mortalité élevés chez les adultes peuvent conduire à l’évolution d’une croissance rapide et d’un âge de reproduction précoce, le coût étant une longévité réduite. » Les auteurs notent que ce compromis, entre les ressources allouées à l’entretien des cellules somatiques par rapport à la reproduction, est régulé par les hormones et peut être corrélé avec des attributs comportementaux qui affectent le succès de la reproduction et la mortalité adulte.
« Par exemple, l’augmentation des androgènes, à la fois dans les populations naturelles et par manipulation expérimentale, peut être corrélée avec le succès de l’accouplement, mais est également connue pour contribuer à des traits typiquement associés à des taux de mortalité adulte accrus (par exemple, une survie réduite, une charge parasitaire accrue, une dépense énergétique accrue) », écrivent les auteurs. « Il semble possible qu’un changement dans la structure sociale du F. labordi ancestral, vers un système social caractérisé par des niveaux ou une sensibilité accrus aux androgènes, puisse contribuer à une augmentation de la mortalité intrinsèque et/ou extrinsèque des adultes. En effet, F. labordi est
caractérisé par des combats physiquement intenses et une parade amoureuse agonistique. La prise en compte de la régulation hormonale de la physiologie et du comportement est essentielle pour une compréhension globale de l’évolution de l’histoire de vie. Bien que notre hypothèse soit plausible, le rôle des hormones, et même le comportement dans une moindre mesure, est inexploré chez les caméléons. Notre hypothèse peut être testée en quantifiant les profils hormonaux saisonniers, les systèmes sociaux et la sélection sexuelle dans un cadre phylogénétique comparatif. »
L’auteur principal Karsten affirme que l’espèce pourrait éventuellement aider les scientifiques à mieux comprendre le processus de vieillissement.
« Nous avons trouvé ce tétrapode qui ne vit pas comme tous les autres », a-t-il déclaré. « Cela fournit une excellente occasion de répondre à de bonnes questions sur la façon dont les organismes vieillissent, mais aussi quelles sont les forces historiques, évolutives qui ont façonné un mode de vie aussi bizarre. »
Kristopher B. Karsten, Laza N. Andriamandimbiarisoa, Stanley F. Fox, et Christopher J. Raxworthy (2008). Une histoire de vie unique parmi les tétrapodes : Un caméléon annuel vivant principalement comme un œuf. PNAS 8 juillet 2008 vol. 105 no. 27 8980-8984.