Communication intra-spécifique et sélection sexuelle
Cours complet · SVT (seconde), chapitre 5 · seconde générale, sciences de la vie et de la Terre
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Au sein d'une même espèce, les individus échangent en permanence des informations : ils s'avertissent d'un danger, se reconnaissent, se disputent un territoire ou choisissent un partenaire pour se reproduire. Ces échanges, appelés communication intra-spécifique, reposent sur des signaux variés. Nous verrons dans ce chapitre comment ces signaux fonctionnent, puis comment certains d'entre eux — souvent spectaculaires, parfois coûteux pour la survie de leur porteur — sont favorisés par un mécanisme évolutif particulier : la sélection sexuelle.
5.1 La communication entre individus d'une même espèce
5.1.1 Le principe d'un échange de signaux
La communication intra-spécifique est l'ensemble des échanges d'informations, sous forme de signaux, entre individus d'une même espèce. Un signal est émis par un individu (l'émetteur), transmis par un support physique ou chimique, puis perçu par un autre individu (le récepteur), qui y répond par un comportement adapté.
Ce fonctionnement peut se représenter comme une chaîne à quatre maillons :
Chez le criquet, le mâle (émetteur) frotte ses pattes postérieures contre ses ailes pour produire un chant (signal sonore). Une femelle à proximité (récepteur) perçoit ce chant grâce à ses organes tympaniques et s'oriente vers le mâle chanteur (comportement de réponse) : c'est le début d'une parade nuptiale.
5.1.2 Les différents types de signaux
Selon le support physique ou chimique utilisé, on distingue plusieurs catégories de signaux. Un même émetteur peut d'ailleurs recourir à plusieurs canaux pour transmettre une information à un récepteur de la même espèce.
Un signal visuel est une information transmise par la lumière : couleur, forme, mouvement, posture. Il nécessite que le récepteur soit dans le champ de vision de l'émetteur et que la luminosité soit suffisante.
La roue du paon (Pavo cristatus), déployée par le mâle devant une femelle, est un signal visuel : la taille, la symétrie et le nombre d'ocelles de la queue sont autant d'informations que la femelle évalue avant de choisir son partenaire.
Un signal sonore est une information transmise par une vibration de l'air (ou de l'eau). Il se propage dans toutes les directions et peut porter loin, y compris dans l'obscurité ou à travers la végétation dense.
Le brame du cerf (Cervus elaphus), émis par les mâles pendant la période de reproduction (fin septembre-octobre), est un signal sonore puissant et grave qui indique la présence et la vigueur du mâle aux femelles comme aux mâles rivaux.
Un signal chimique est une molécule, appelée phéromone, émise par un individu et détectée par les récepteurs sensoriels (souvent olfactifs) d'un autre individu de la même espèce. Les phéromones peuvent persister dans le temps et marquer durablement un lieu.
Une femelle papillon de nuit (bombyx par exemple) libère une phéromone sexuelle que les mâles peuvent détecter à plusieurs kilomètres grâce à leurs antennes très sensibles, ce qui leur permet de la localiser dans l'obscurité.
Un signal tactile est une information transmise par contact physique direct entre deux individus : toilettage, frottement, coup de tête, etc.
Chez les primates, le toilettage mutuel (épouillage) est un signal tactile qui renforce les liens sociaux au sein du groupe.
5.1.3 Les fonctions de la communication intra-spécifique
Propriété : Les rôles de la communication
La communication intra-spécifique remplit plusieurs fonctions essentielles à la vie des espèces :
- la reproduction : parade nuptiale, chant, phéromone sexuelle, qui permettent de trouver et d'évaluer un partenaire ;
- la cohésion du groupe : signaux qui maintiennent les individus ensemble (cris de contact, toilettage) ;
- l'alerte : cris d'alarme signalant un prédateur ;
- la défense d'un territoire : chant, marquage olfactif ou posture dissuadant les rivaux d'entrer dans une zone.
Chez le suricate, une sentinelle émet un cri d'alarme spécifique dès qu'un prédateur aérien est repéré : les autres membres du groupe se réfugient aussitôt dans un terrier, sans avoir eux-mêmes vu le danger.
5.2 La sélection sexuelle, un mécanisme de l'évolution
5.2.1 Des caractères qui favorisent la reproduction
Certains signaux de communication reposent sur des caractères très développés : une queue immense chez le paon, des bois imposants chez le cerf, un chant complexe chez de nombreux oiseaux. Ces caractères sont souvent coûteux à produire et peuvent même désavantager leur porteur face aux prédateurs (une longue queue gêne le vol et attire l'attention). Pourquoi se sont-ils alors développés au cours de l'évolution ?
Un caractère sexuel secondaire est une caractéristique morphologique ou comportementale qui diffère entre les mâles et les femelles d'une même espèce, mais qui n'est pas directement impliquée dans la production des gamètes. Exemples : le plumage coloré du paon mâle, les bois du cerf, le chant du rossignol, la crinière du lion.
La présence de caractères sexuels secondaires très marqués chez un seul des deux sexes se traduit par un dimorphisme sexuel : au sein d'une même espèce, mâles et femelles présentent des différences d'aspect visibles.
Propriété : La sélection sexuelle favorise le succès reproducteur
La sélection sexuelle est un mécanisme évolutif par lequel certains caractères — le plus souvent des caractères sexuels secondaires — augmentent le succès reproducteur de leur porteur (nombre de descendants qu'il laisse), même s'ils n'améliorent pas, voire diminuent, ses chances de survie. Ces caractères sont alors transmis plus souvent à la génération suivante et se répandent progressivement dans la population.
Ce mécanisme fonctionne comme une boucle qui se répète de génération en génération : le caractère favorisé se transmet, s'amplifie, et finit par creuser le dimorphisme entre les sexes.
5.2.2 Deux mécanismes de la sélection sexuelle
La sélection sexuelle agit selon deux modalités, qui peuvent se combiner.
La sélection intersexuelle correspond au choix du partenaire par l'un des deux sexes (le plus souvent la femelle) parmi plusieurs partenaires potentiels, sur la base de certains caractères.
Chez le paon, les femelles choisissent préférentiellement les mâles dont la roue est la plus grande et comporte le plus d'ocelles. Génération après génération, les mâles aux queues les plus développées se reproduisent davantage, ce qui explique l'ampleur de ce caractère chez l'espèce actuelle.
La sélection intrasexuelle correspond à la compétition entre individus d'un même sexe (le plus souvent les mâles) pour l'accès aux partenaires du sexe opposé.
Pendant la période du brame, les cerfs mâles s'affrontent (combats, poussées de bois) pour constituer et défendre un harem de femelles. Les bois les plus développés et le brame le plus sonore donnent un avantage lors de ces confrontations directes.
Méthode : Analyser un dispositif expérimental sur le choix du partenaire
Pour étudier si un caractère influence le choix du partenaire, les biologistes conçoivent des expériences comparatives. Démarche à suivre :
- Identifier le caractère testé (ex. : longueur de la queue, taille des ocelles, fréquence du chant) ;
- Repérer les groupes comparés : un groupe « caractère modifié/réduit » et un groupe témoin « caractère naturel » ;
- Relever la variable mesurée : nombre de partenaires attirés, temps avant l'accouplement, nombre de visites ;
- Comparer les résultats entre les deux groupes ;
- Conclure sur le rôle du caractère dans le succès reproducteur, en restant prudent (corrélation n'est pas toujours causalité — vérifier qu'aucun autre facteur ne varie entre les groupes).
Dans une étude conduite sur des paons, des chercheurs ont réduit expérimentalement le nombre d'ocelles de la roue de certains mâles avant la saison des amours, en laissant les autres mâles intacts (groupe témoin). Les mâles dont la roue avait été appauvrie ont attiré significativement moins de femelles que les mâles témoins, ce qui confirme le rôle de ce caractère dans le choix du partenaire.
5.2.3 Un compromis entre survie et reproduction
Propriété : Sélection sexuelle et sélection naturelle
Un caractère favorisé par la sélection sexuelle peut être neutre, voire désavantageux, pour la survie de l'individu (une grande queue ou des bois lourds consomment de l'énergie et gênent la fuite face à un prédateur). Il se maintient néanmoins dans la population tant que l'avantage qu'il procure en termes de succès reproducteur compense ce coût. La sélection sexuelle et la sélection naturelle agissent ainsi simultanément, parfois dans des directions opposées, sur les caractères d'une espèce.
5.3 La sélection sexuelle, une force de l'évolution des populations
5.3.1 Une modification progressive des populations
Comme la sélection naturelle, la sélection sexuelle est une force évolutive : en favorisant la reproduction de certains individus plutôt que d'autres, elle modifie, génération après génération, la fréquence des caractères (et des allèles qui les déterminent) dans la population.
Propriété : La sélection sexuelle, moteur de l'évolution
Lorsqu'un caractère héréditaire procure un avantage reproducteur constant à travers les générations, sa fréquence augmente progressivement dans la population : c'est un mécanisme de l'évolution des espèces, au même titre que la sélection naturelle.
5.3.2 D'autres exemples dans le monde vivant
Chez de nombreuses espèces d'oiseaux (rossignol, fauvette), le mâle chante pour attirer une femelle et défendre son territoire. Les femelles préfèrent souvent les mâles au répertoire de chants le plus riche et le plus complexe, qui traduit un bon état de santé et une bonne capacité d'apprentissage.
Chez les lucioles, les mâles émettent, en volant, des flashs lumineux selon un rythme propre à leur espèce (signal visuel). Les femelles, posées au sol, répondent par un flash spécifique si le rythme leur convient, ce qui permet aux deux partenaires de se localiser et d'éviter de s'accoupler avec une espèce différente.
Chez les criquets, le chant du mâle sert à la fois à attirer les femelles (fonction reproductrice) et à signaler l'occupation d'un territoire aux autres mâles (fonction de compétition intrasexuelle), illustrant que communication et sélection sexuelle sont souvent étroitement liées.
Ce qu'il faut retenir
- La communication intra-spécifique est un échange de signaux (visuels, sonores, chimiques, tactiles) entre individus d'une même espèce, entre un émetteur et un récepteur.
- Elle assure des fonctions vitales : reproduction, cohésion du groupe, alerte, défense d'un territoire.
- La sélection sexuelle est un mécanisme évolutif qui favorise les caractères — souvent des caractères sexuels secondaires — augmentant le succès reproducteur de leur porteur.
- Elle agit par choix du partenaire (sélection intersexuelle, ex. : paon) ou par compétition entre individus d'un même sexe (sélection intrasexuelle, ex. : cerf).
- Un caractère sélectionné sexuellement peut être coûteux pour la survie ; il se maintient tant que le bénéfice reproducteur compense ce coût.
- En modifiant la fréquence des caractères d'une génération à l'autre, la sélection sexuelle est, comme la sélection naturelle, une force de l'évolution des espèces.