Néoténie

Définition

En biologie, la néoténie (progenèse) concerne les animaux qui restent toute leur vie à l'état larvaire néoténique et se reproduisent sous cette forme sans métamorphose à maturité sexuelle. Elle est l'un des processus de l'hétérochronie qui se caractérise par la conservation de l'état juvénile chez l'organisme adulte en comparaison avec son ancêtre ou des organismes étroitement apparentés, car à un retard marqué du taux de développement du corps par rapport au développement des cellules germinales et des organes reproducteurs, qui est normalement effectué.

L'axolotl est une espèce néoténique :

La néoténie d'Ambystoma mexicanum est facile à observer en terrarium/aquaterrarium. Plusieurs espèces du genre Ambystoma sont néoténiques.

Explications

La néoténie, avec des espèces dont les formes larvaires ont la faculté de se reproduire prématurément, est un phénomène étudié dans le domaine de la biologie du développement.

La néoténine (hormone juvénile) a pour effet de prolonger la jeunesse.

⭐ Le zoologiste Julius Kollmann fut le premier à utiliser le terme néoténie : il l'a inventé en 1885 dans l'étude des retards de développement chez les têtards. Plus tard, le terme a été utilisé dans le domaine de la domestications des animaux de compagnie pour désigner le phénomène de la jeunesse, la rétention des caractéristiques de la jeunesse.

Cette persistance de caractères larvaires chez des organismes sexuellement matures peut être facultative (amblystome, axolotl) ou obligatoire (protée).

Évolution

La biologie développementale évolutive étudie (entre autres) le rôle des processus néoténiques dans l'évolution, car selon Gould en 1977, à travers le retard dans le développement des structures somatiques, la néoténie permet à l'organisme de s'échapper de ses formes adultes hautement spécialisées et retour à la labilité de la jeunesse, préparant de nouvelles directions de l'évolution.

Néoténie dans le sens de forme larvaire mature

Un exemple classique de néoténie chez les vertébrés se trouve dans l'espèce de salamandre Ambystoma mexicanum (ou axolotl); la maturité sexuelle est réalisée dans ce qui est considéré comme la phase larvaire (en comparaison avec les espèces soeurs) et la métamorphose n'est jamais finalisée. En effet, l'hypophyse de cet animal ne sécrète pas l'hormone thyrotrophine, nécessaire pour activer la synthèse de la triiodothyronine, dans la glande thyroïde. Lorsqu'on a injecté de la thyrotrophine à des individus d'A. mexicanum, la salamandre a achevé la métamorphose à l'âge adulte mature qui n'était pas de nature observable.

⭐ Physiologiquement, la néoténie est provoquée par une hypofonction de la glande thyroïde, qui produit des quantités génétiquement insuffisantes d'hormones de maturation, ou par un fort manque d'iode minéral dans l'eau. Si vous nourrissez les salamandres néoténiques avec de telles hormones, les animaux deviennent des animaux adultes et, comme les salamandres tigrées, qui leur sont très proches, et qui vont à terre.

Chez Ambystoma tigrinum, la métamorphose de la phase adulte est déclenchée par une influence environnementale, la température déterminant les aspects métamorphiques finaux. Dans les régions froides des lagons des montagnes Rocheuses, les gonades et les cellules germinales mûrissent tandis que les tissus somatiques sont maintenus au stade larvaire; tandis que dans les régions plus chaudes, le stade larvaire est transitoire et se termine dans une salamandre terrestre adulte.

La néoténie est présente chez de nombreux genres caudaux de différentes familles, mais il existe différentes manifestations de ce phénomène. Dans les eaux montagneuses pauvres en iode, on trouve parfois des larves de salamandres à long terme, mais elles peuvent être amenées à la métamorphose à l'aide d'hormones thyroïdiennes. Ce phénomène existe non seulement chez les tritons locaux tels que le triton des montagnes, mais également chez la salamandre tigrée américaine. En revanche, certaines espèces, quelle que soit la teneur en eau de l'iode, ont adopté un mode de vie en tant que larves permanentes, et même les apports d'hormones ne suffisent pas à provoquer la conversion en animal terrestre. Le protée anguillard européen Proteus anguinus est un exemple typique de ce phénomène.

Origine

La néoténie est également présente chez certaines espèces d'insectes, telles que les papillons de nuit, les Coléoptères et les strepsiptères (un ordre d'insectes parasites).

✅ Un développement accéléré des fonctions de reproduction est également appelé pédogenèse. En progenèse ou pédogenèse, le développement sexuel est accéléré. La néoténie et la progénèse entraînent toutes deux un pédomorphisme (ou pédomorphose), un type d'hétérochronie. Certains auteurs définissent le pédomorphisme comme la rétention de traits larvaires, comme chez les salamandres. La néoténie et la progénèse entraînent la rétention chez les adultes de traits précédemment observés uniquement chez les jeunes. Cette rétention est importante dans la biologie évolutive, la domestication et la biologie du développement évolutif.

L'une des hypothèses actuelles sur l'origine des formes de vertébrés s'explique par un processus néoténique. Les vertébrés ont un ancêtre commun avec les tuniciers. Les tuniciers modernes sont des organismes marins filtrant tels que l'ascidie. Bien que ceux-ci soient sessiles à l'âge adulte lorsqu'ils atteignent la maturité sexuelle, le développement des tuniciers passe par une phase larvaire de vie libre à capacité motrice. Le développement de la maturité sexuelle avant la métamorphose larvaire (néoténie), dû à une mutation génétique à un moment donné de l'évolution, constitue un premier pas vers des formes mobiles pélagiques. De plus, ce premier caractère apomorphe peut générer la base de développements évolutifs ultérieurs vers une consolidation des éléments squelettiques et moteurs qui apparaissent chez les vertébrés. Cette hypothèse implique que l'ancêtre hypothétique commun est sessile (comme les tuniciers actuels); L'hypothèse alternative, selon laquelle le caractère sessile des tuniciers actuels est une apomorphie, est toutefois possible.

Parmi les humains, nous observons également des traits néoténiques en relation avec les grands singes. Par exemple, le crâne est arrondi et élevé, avec une face proportionnellement petite et un museau non saillant. Stephen Jay Gould a été l'un des principaux défenseurs de la thèse qui soutient que les humains sont des espèces néoténiques par rapport à leurs proches parents comme le chimpanzé. Cela nous permet de continuer à apprendre et à acquérir de nouvelles habitudes tout au long de notre vie ou presque. De son côté, l'éthologiste et anthropologue Desmond Morris a raconté certaines sensations joyeuses des adultes de notre espèce, se sentant protégés ou aimés par la néoténie.

Néoténie chez les mammifères

Chez les mammifères, on parle aussi de néoténie, en relation avec les caractéristiques de la domestication juvénile. Un museau raccourci, une couche spéciale ou des oreilles souples sont maintenues par exemple. En raison des caractéristiques néoténiques et du schéma juvénile ainsi incarné, un comportement de sollicitude est activé chez l'homme, ce qui confère un avantage sélectif à l'animal correspondant. Les animaux domestiques présentent donc souvent de telles caractéristiques.

Hermann von Nathusius, Louis Bolk et divers groupes de recherche modernes ont clairement décrit les caractéristiques néoténiques chez les mammifères (dues en particulier à la domestication). Par exemple, un groupe de recherche russe qui sélectionne des renards apprivoisés depuis plus de 40 générations décrit un grand nombre de traits néoténiques apparus dans cette population de renards sélectionnée.

La néoténie n'est cependant pas, comme on le suppose souvent depuis les années 1920, un phénomène général de domestication.

Néoténie chez les plantes

La néoténie déclare que les structures de jeunesse peuvent être maintenues à long terme. Par exemple, les herbacées peuvent être considérées comme des stades de jeunesse fixes des plantes ligneuses. Paeonia (les pivoines) est un exemple dans lequel les formes originales sont lignifiées et montrent une croissance secondaire de l'épaisseur. Dans la phylogénie, de moins en moins de bois secondaire s'est formé et la médulla et les rayons médullaires parenchymateux ont été élargis. Finalement, seul le xylème primaire a été préservé et des formes krautige développées.

Chez quelques plantes carnivores, les mécanismes de piégeage ne se développent qu'au stade juvénile, tandis que la plupart d'entre elles conservent leurs carnivores tout au long de leur vie. Le carnivore confère aux plantes d'immenses avantages par rapport aux plantes non carnivores. Alors que les plantes non carnivores sont en concurrence constante pour les nutriments dans les régions pauvres en nutriments, les plantes carnivores ont une gamme d'aliments beaucoup plus large. Par conséquent, les mécanismes de capture de certaines plantes carnivores se développent extrêmement tôt, parfois même devant les cotylédons. Ces observations suggèrent que les origines de la carnivorie sont liées à l'établissement des plantules et que le piégeage des plantes adultes est un cas de néoténie.

Néoténie chez l'Homme

Émile Devaux applique le concept de néoténie à partir de 1921 à l'origine de l'homme. À peu près à la même époque, l'anatomiste néerlandais Lodewijk (Louis) Bolk développa sa théorie de la fétalisation. Selon ceci, les humains sont un singe fortement retardé dans leur développement, ou un foetus de singe prématurément mature. Il a également été affirmé que les "mongolides" sont plus "podomorphes" ("néoténie raciale").

En guise d'argument, Bolk a appelé les fonctionnalités suivantes sur le crâne :

• la taille et la rondeur de la tête;
• la petite zone faciale par rapport à la tête entière;
• l'ossification tardive des sutures crâniennes;
• la position du foramen magnum.

Et d'autres caractéristiques anatomiques chez l'homme :

• la démarche droite comme arrêté le développement embryonnaire;
• les gros orteils forts, non évasés et sans opposition;
• le canal vaginal dirigé ventralement;
• les poils clairsemés;
• la pigmentation manquante.

En outre, Bolk a estimé que la longue durée de vie de l'homme était une indication de cette théorie.

L'hypothèse de l'hominisation fondée sur la néoténie ne contraste pas avec d'autres modèles explicatifs pour, par exemple, la marche droite. Bien que, entre autre, l'hypothèse de la savane ait tenté de fournir un modèle explicatif dans lequel les conditions de sélection d'origine de ce trait particulier de l'homme ont été créées, l'hypothèse néoténique explique comment ces traits auraient pu exister physiologiquement. Le mécanisme de la néoténie est une forme de pré-adaptation.

En rapport avec "néoténie"

• néoténique

  

  Est néoténique ce qui est en rapport avec la néoténie, dont la forme larvaire persiste au cours du développement, en particulier chez les Appendiculaires...

• larvaire

  

  Le stade larvaire, qui implique une larve, est une phase animale où la forme juvénile est distincte avant la métamorphose en adulte.

• larve

  

  Une larve est le jeune naissant de l'oeuf de certains animaux qui doit subir de grands changements physiques par métamorphose avant de devenir adultes.

• métamorphose

  

  Une métamorphose est le processus de transformation d'un stade immature nymphal ou larvaire en stade mature adulte, surtout chez les insectes, les amphibiens...