Dimorphisme sexuel: en quoi consistent-il chez les vertébrés et les invertébrés?

Le dimorphisme sexuel comprend les différences phénotypiques observées entre les mâles et les femelles de la même espèce. Ces distinctions ne se limitent pas au domaine de la morphologie (telles que la taille du corps, la couleur, entre autres), elles incluent également des caractères à un niveau physiologique et éthologique. En revanche, lorsque des individus des deux sexes appartenant à la même espèce ont une apparence similaire ou identique, le terme opposé est utilisé: espèce monomorphe.

Ces caractéristiques permettant de différencier les sexes tendent à être plus marquées chez les hommes que chez les femmes - à quelques exceptions près - et sont considérées comme adaptatives. Il est proposé que ces fonctionnalités augmentent la condition physique ou la condition physique. de chaque sexe, maximisant le succès de la reproduction.

Ces caractéristiques augmentent l'adéquation biologique de deux manières: être plus attrayant pour le sexe opposé (comme les couleurs colorées des oiseaux, comme les paons et les oiseaux de paradis) ou servir d’armes pour se battre lors de rencontres avec des personnes du même sexe (comme les cornes) et la récompense est l'accès au sexe opposé.

Bien que le terme ait été utilisé principalement en zoologie, le phénomène a également été rapporté chez les plantes.

Qu'est-ce que le dimorphisme sexuel?

Le mot dimorphisme signifie "deux formes". Par conséquent, le dimorphisme sexuel fait référence aux différences entre les individus des deux sexes dans la même espèce.

Le dimorphisme sexuel commence à être plus visible à mesure que l'organisme grandit et se développe. Généralement, dans les stades prématurés de l'organisme, l'apparition entre les sexes varie de manière insignifiante.

Les caractéristiques sexuelles apparaissant après l'âge de maturité sexuelle sont appelées "caractéristiques sexuelles secondaires". Les caractères sexuels primaires, en revanche, sont directement liés au processus de reproduction: les organes sexuels.

Les différences entre les hommes et les femmes peuvent se produire à différents niveaux: caractères morphologiques (anatomie, taille, coloration), physiologie, écologie, comportements, entre autres.

Par exemple, chez certaines espèces, les mâles sont grands et colorés, les femelles sont petites et présentent des colorations cryptiques. De la même manière, il y a des comportements qui ne se produisent que dans un sexe et que l'on ne voit jamais dans l'autre.

Evolution du dimorphisme sexuel

Pourquoi certains traits sont-ils uniques à un sexe, à une espèce? Pourquoi existe-t-il des espèces à dimorphisme sexuel alors que dans d'autres groupes phylogénétiquement proches, il s'agit d'espèces monomorphes?

Ces questions ont stimulé la curiosité des biologistes de l'évolution, qui ont proposé plusieurs hypothèses pour les expliquer. Comme nous le verrons plus loin, les mécanismes de sélection naturelle et de sélection sexuelle semblent expliquer de façon satisfaisante ce phénomène largement répandu dans le monde naturel.

Rôle de la sélection sexuelle

Comprendre les mécanismes à l'origine de l'émergence du dimorphisme sexuel fascine les biologistes de l'évolution depuis des décennies.

Déjà à l'époque victorienne, le célèbre naturaliste britannique Charles Darwin commençait à formuler des hypothèses à ce sujet. Darwin considérait que le dimorphisme sexuel pouvait s'expliquer par la sélection sexuelle. Dans ce contexte, les forces évolutives agissent différemment sur les sexes.

Ces caractéristiques différentielles confèrent un avantage individuel à ses pairs du même sexe et de la même espèce, en termes d'opportunités de trouver un partenaire et de copuler. Bien qu'il existe certaines questions liées à la sélection sexuelle, il s'agit d'un élément crucial de la théorie de l'évolution.

Pourquoi les hommes sont-ils généralement voyants et les femmes non?

La sélection sexuelle est capable d’agir avec une force considérable et d’amener les caractéristiques physiques à un optimum choisi naturellement.

Comme la variation du succès de la reproduction chez les hommes est généralement plus grande que chez les femmes (ceci survient principalement chez les mammifères), des traits dimorphes sexuels apparaissent souvent chez les hommes.

Des exemples de ceci sont les colorations frappantes dans la fourrure, les ornements et les armements pour faire face à leurs adversaires masculins et attirer les femmes.

Les exceptions

Bien que ce soit le plus courant, les traits exagérés et colorés chez les hommes ne sont pas omniprésents de tous les organismes vivants. La compétition pour la reproduction chez les femelles a été signalée chez plusieurs espèces.

Par conséquent, ce sont les femmes qui présentent des caractéristiques arbitraires exagérées liées à l'augmentation des chances de trouver un partenaire et de parvenir à la reproduction.

L'exemple le plus connu de ce phénomène se produit chez l'espèce d'oiseau Actophilornis africanus. Les femelles ont un corps plus gros que les mâles et doivent faire face à d'intenses batailles pour avoir une chance de s'accoupler.

Rôle de la sélection naturelle

Le mécanisme de la sélection naturelle semble expliquer davantage les autres traits que la sélection sexuelle elle-même.

Par exemple, une variété de pinsons appartenant au genre Geospiza habite les îles Galapagos . Dans chaque espèce, la morphologie des pics varie entre les membres mâles et femelles. Ce fait s’explique par les différentes habitudes alimentaires qui caractérisent chaque sexe en particulier.

De même, la sélection naturelle est en mesure d'expliquer les différences dans la taille des animaux - généralement les femelles ont une plus grande taille et une plus grande masse.

Dans ce cas, la taille plus grande favorise énergiquement les processus de la grossesse et de l'allaitement, ce qui permet en outre de donner naissance à des individus plus grands.

En conclusion, les caractères différenciant les individus des deux sexes pourraient découler à la fois de la sélection naturelle et de la sélection sexuelle. Cependant, la limite entre les deux est difficile à établir.

De nos jours, on considère que le degré de dimorphisme sexuel existant chez certaines espèces est le résultat des différences existantes dans la somme de toutes les pressions sélectives qui affectent différemment les hommes et les femmes.

Causes écologiques

Une vision alternative tente d'expliquer l'apparition du dimorphisme sexuel dans la nature. Cela met l'accent sur les causes écologiques du processus et sur la manière dont les différents sexes sont adaptés aux différentes niches écologiques.

Cette idée était également présentée dans les écrits de Darwin, où le naturaliste doutait que les adaptations écologiques spécifiques de chaque sexe soient ou non de nature commune. Cette hypothèse, liée à la niche écologique, a été testée principalement chez les oiseaux.

Les différences de traits phénotypiques entraînent une séparation dans la niche. Ce fait entraîne une diminution de la compétition intraspécifique (au sein de la même espèce).

Chez les animaux

Dans le règne animal, le phénomène de dimorphisme sexuel est assez courant, tant chez les vertébrés que chez les invertébrés. Nous décrirons les exemples les plus pertinents de chaque lignée.

Chez les vertébrés

Chez les vertébrés, le dimorphisme sexuel est présent aux niveaux physiologique, morphologique et éthologique.

Les poissons

Chez certaines espèces de poissons, les mâles présentent des colorations lumineuses liées au cortège du sexe opposé.

Certains poissons présentent des difficultés entre les mâles pour avoir accès aux femelles. Il n'y a pas de schéma général de taille entre les sexes; chez certaines espèces, le mâle est plus grand que chez d'autres, la femelle a la plus grande taille. Il existe un cas extrême où le mâle est 60 fois plus grand que la femelle.

Amphibiens et reptiles non aviaires

Chez les amphibiens et les reptiles, le niveau de dimorphisme sexuel varie considérablement en fonction de la lignée étudiée. Dans ce groupe, la taille, la forme et la coloration de certaines structures présentent généralement des différences. Dans les anurans (grenouilles), les mâles présentent des chants mélodiques nocturnes pour attirer leurs partenaires potentiels.

Oiseaux

Chez les oiseaux, le dimorphisme sexuel se manifeste par la coloration du plumage, la taille et le comportement du corps. Dans la plupart des cas, les hommes sont plus gros que les femmes, à quelques exceptions près.

La grande majorité des mâles présentent des colorations vives et une grande variété d'ornements, tandis que les femelles sont de couleurs cryptiques opaques. Comme nous l'avons mentionné précédemment, ces différences sont principalement dues à des contributions inégales au cours du processus de reproduction.

Les mâles font habituellement des parades complexes (comme des danses, par exemple) pour avoir un partenaire.

On pense qu'une coloration aussi marquée et la présence de structures en saillie indiquent à la femelle son état physiologique, car une coloration opaque est liée à la présence d'agents pathogènes et à un mauvais état de santé.

Dans les espèces où la contribution à la reproduction et aux soins parentaux est répartie de manière similaire chez les deux sexes, le dimorphisme est moins prononcé.

Mammifères

Chez les mammifères, le mâle est généralement plus grand que la femelle et cette différence est attribuée aux mécanismes de la sélection sexuelle. Les différences constatées entre les deux sexes dépendent des espèces étudiées, il est donc impossible d'établir un schéma général.

Chez les invertébrés

Nous observons le même motif chez les vertébrés chez les invertébrés. Différentes espèces varient en termes de taille, d'ornements et de couleurs.

Dans cette lignée, les compétences entre hommes sont également observées. Chez certains papillons, les mâles présentent des colorations saisissantes à irisées et les femelles sont blanches.

Chez certaines espèces d'arachnides, les femelles sont nettement plus grandes que les mâles et font preuve de cannibalisme.

Dans les plantes

Le terme sélection sexuelle a été largement utilisé par les zoologues. Cependant, il peut être extrapolé à la botanique. Les différences sont assez marquées en termes de caractéristiques générales et peu significatives lorsque nous nous concentrons sur les caractéristiques sexuelles secondaires.

S'il est vrai que la plupart des fleurs avec des fleurs sont hermaphrodites, le dimorphisme sexuel a évolué en différentes lignées avec des sexes séparés.