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Chez ces insectes, les femelles pénètrent les mâles pour siphonner le sperme

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Crédit : Kazunori Yoshizawa

Les insectes femelles du genre Neotrogla ont des pénis, tandis que les mâles ont une structure semblable à un vagin, ce qui était déjà connu. En revanche, la manière dont les femelles gèrent la protrusion et la rétraction de leurs appendices était jusqu’alors mal comprise. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Royal Society Open Science.

Inversion des rôles

Dans le règne animal, les pénis prennent des formes diverses et variées. Leur taille varie également d’une espèce à l’autre. Aussi étranges qu’ils puissent être, ces phallus ont tous un même objectif : pénétrer les femelles pour fertiliser leurs ovules. Cependant, il existe des exceptions et certains insectes inversent ces rôles reproducteurs.

Les cloportes du genre Neotrogla vivent dans les grottes sombres du Brésil, se délectant des fèces de chauves-souris. Chez ces insectes, les femelles possèdent une structure érectile semblable à un pénis qui est couverte d’épines et connue sous le nom de gynosome. Elles utilisent cet organe pour pénétrer dans la cavité vaginale du mâle. Il est important de noter que malgré leurs différences anatomiques, les mâles de l’espèce produisent toujours du sperme, tandis que les femelles produisent des ovules.

Ainsi, au lieu de délivrer du sperme, le gynosome de la femelle l’aspire pendant qu’elle monte sur son compagnon. Cette inversion des rôles a également été observée chez un autre groupe d’insectes étroitement apparenté en Afrique australe.

Des recherches antérieures ont permis d’émettre des hypothèses sur la raison qui a poussé ces cloportes à évoluer pour s’accoupler de cette façon. Ainsi, il est probable que les grottes sèches et oligotrophes (pauvres en éléments nutritifs) où ils habitent aient provoqué une concurrence sévère pour les dons séminaux, ce qui a mené à une inversion des rôles sexuels.

Ce qui n’était pas bien compris, en revanche, c’était la manière dont les femelles opéraient précisément. Dans le cadre de ces nouveaux travaux, des chercheurs ont donc utilisé des scanners micro-CT pour créer des rendus 3D détaillés des régions inférieures de trois spécimens. Les scientifiques ont également analysé des scans de femelles d’espèces apparentées ayant des « prépénis » primitifs non saillants. Ces analyses ont permis d’identifier plusieurs muscles clés.

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Le gynosome du cloporte femelle. Crédits : Kazunori Yoshizawa

Deux groupes de muscles

Dans ces grottes sombres, les partenaires sont difficiles à trouver. Une femelle qui tombe sur un mâle ne doit donc pas « lâcher sa prise ». Les épines de leur gynosome, étendu grâce à un premier groupe de muscles, verrouillent la structure en forme de pénis de la femelle à l’intérieur du mâle, le maintenant en place pendant les épisodes de copulation. Ces derniers peuvent durer entre 40 et 70 heures. La prise du gynosome est d’ailleurs si forte qu’un mâle cherchant à s’en défaire serait tout simplement coupé en deux.

Une fois à l’intérieur de l’ouverture en forme de vagin du mâle, un autre groupe de muscles permet au gynosome de se gonfler comme un ballon incurvé dans le but de recueillir le sperme. Celui-ci est alors déposé dans un organe de stockage. Lorsque cet organe est rempli, une valve spéciale dans le gynosome détourne le reste du sperme dans un second réservoir de stockage, permettant à la femelle de continuer à siphonner la semence.

Ces groupes musculaires aidaient les femelles à déployer leur gynosome avant leurs longues séances d’accouplement et à le rétracter une fois ce dernier engorgé. Cependant, ces mêmes muscles ont également été trouvés chez les insectes apparentés qui n’avaient pas de pénis vraiment fonctionnels. Pour les chercheurs, ces muscles doivent donc avoir évolué avant que les rôles sexuels ne soient inversés. La question est : pourquoi ?

Il est probable que les muscles pourraient être utilisés par les femelles, même celles n’ayant pas de pénis saillant, pour stimuler les mâles dans le but de favoriser la libération de plus de sperme. Il se trouve en effet que la semence de ces cloportes est aussi une collation hautement nutritive pour la femelle. Leur menu principal étant constitué majoritairement d’excréments de chauve-souris, on ne peut pas en vouloir à la nature de leur proposer un peu de changement.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.