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Rat Behavior and Biology : Un rat brun et un rat noir peuvent-ils se reproduire ?

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Un rat brun et un rat noir peuvent-ils se reproduire ?
(http://www.ratbehavior.org/Hybridization.htm)


Auteur original : Anne Hanson (9 octobre 2005)
Traduction : Cécile Voisin (19 décembre 2010)
Correction : Charlotte Dumartin, Estelle Deyrieux et Laura de Paepe


Sommaire

Croisement d'un rat brun et d'un rat noir

Les rats bruns (Rattus norvegicus) et les rats noirs (Rattus rattus) sont deux espèces différentes. Une espèce, selon le concept biologique de l'espèce, est un groupe d'individus ou de populations liés qui peuvent se croiser et donner naissance à une progéniture fertile. Les membres de différentes espèces ne peuvent pas produire de progéniture fertile ensemble.

En de rares circonstances, quand deux espèces très liées sont placées ensemble en captivité, un accouplement peut se produire. La gestation résultante peut être vaine et les embryons peuvent mourir. Les croisements entre des rats bruns et noirs sont généralement vains. Gray (1972) rapporte des accouplements vains entre des bruns et noirs, et Chiasson (1980) signale que des rats bruns et des rats noirs n'engendreront pas de progéniture, même par insémination artificielle. Castle (1947) rapporte que les croisements entre R. norvegicus et R rattus sont très difficiles à obtenir, étant donné que les embryons n'arrivent jamais à terme en vie.

Cependant, il y a au moins un cas de croisement entre un mâle R. norvegicus et trois femelles R. rattus ayant engendré une progéniture, la totalité des ratons sont nés vivants, mais ils sont morts peu de temps après la naissance. Les rats appartenaient à Jane Adamo, de New York, et voici sa description des évènements (pers. comm.) :

Compte rendu d'hybrides de rats bruns (Rattus norvegicus) et de rats noirs (Rattus rattus)


Le 23 octobre 1999, j'ai adopté quatre "ratons bruns sauvages mâles" au AARK Centre de Réhabilitation de la Vie Sauvage, en Pennsylvanie. Les animaux avaient été abandonnés par leur mère, nourris au petit doigt, puis jugés inaptes à la vie sauvage. Nous avons estimé que les ratons étaient nés vers le 18 Septembre 1999. Je les ai installé dans une cage avec Ick!, mon mâle brun adulte.

Durant les semaines suivantes, j'ai constaté bon nombre d'irrégularités. Il n'y avait jamais le moindre affrontement entre Ick! et les bébés, il les a aimé à la seconde où ils sont entrés dans sa cage. De plus, les bébés semblaient mentalement "bloqués" : ils ne semblaient pas mûrir, ni "se renforcer" comme le font les rats bruns lorsqu'ils deviennent adultes. Vers la fin du mois de décembre, les garçons ont commencé à devenir "grognons" et mordeurs.

Le 28 décembre 1999, à mon grand étonnement, l'un des petits "garçons" a eu une portée de sept petits. J'ai retiré Ick! définitivement. J'ai ensuite isolé la mère et ses bébés dans la cage en enlevant ses frères. Je les ai laissé tranquilles pour la nuit. Au matin, j'ai cherché les bébés et j'ai découvert que chacun avait été méthodiquement mordu une fois à la tête et tué.

J'ai remis tous les rats, excepté Ick! dans la même cage. Deux jours plus tard, le 30 décembre, un second rat "mâle" a donné naissance à une portée de cinq petits, je me suis dit qu'il fallait agir différemment et je les ai laissé ensemble, mais le lendemain matin, chacun d'entre eux avait été mordu une fois à la tête. Le 12 janvier 2000, une second rat "mâle" a eu une portée de trois petits, ces petits ont été ignorés et sont vite décédés.

Notons que les bébés sont tous nés vivants, et ils bougeaient et couinaient fortement. Je n'ai pas vu s'ils avaient été allaités.

J'étais très étonnée. Ces animaux avaient été identifiés par le centre de réhabilitation et mon vétérinaire du Centre Médical Animalier, à New York, comme des ratons bruns sauvages mâles. Comment ont-ils pu faire une telle erreur ?

Le mystère a continué quelques mois plus tard quand un ami m'a envoyé une photo de sa femelle Rattus rattus. A mon grand étonnement, sa rate ressemblait parfaitement aux quatre "mâles". J'ai cherché de plus amples informations, j'ai identifié les quatre "mâles bruns" comme étant en fait quatre femelles R. rattus et j'ai appris ce fait étonnant sur les R. rattus (par le site Rattus de Claire Jordan) : les rates noires ont un appareil génital qui rend le sexage compliqué à un jeune âge. De plus, les R. rattus ont l'aspect physique d'une souris, sont petits et sont de meilleurs grimpeurs (presque "arboricoles") que les R. norvegicus. Ceci explique pourquoi les "mâles" ne semblaient jamais mûrir.

Jane Adamo

28 juillet 2003

Hybridation interspécifique

Éviter les mauvaises espèces : mécanisme d'isolement reproducteur

L'écrasante majorité des espèces ne peuvent pas s'accoupler entre elles. Crocodiles et chevaux, papillons et faucons, vers de terre et puces, méduses et thons, et des centaines de milliers d'autres combinaisons d'espèces qui ne s'accouplent pas entre elles.

Cependant, dans de très rares cas, des espèces très liées peuvent avoir le potentiel de se reproduire. Les chevaux, les ânes et les zèbres peuvent se reproduire, par exemple, tout comme les lions et les tigres, ou les bisons et les bovins.

Dans ce cas il est néanmoins inadapté pour une espèce de s'accoupler avec une autre. Un accouplement avec la mauvaise espèce est une perte de temps et d'énergie. De tels accouplements sont souvent infructueux : la progéniture hybride meurt ou est stérile, donc tous les efforts reproductifs des parents sont finalement vains.

Il y a plusieurs mécanismes qui empêchent les individus de s'accoupler avec la mauvaise espèce. Ils sont appelés mécanismes d'isolement reproducteur :

  • Séparation physique : Les espèces vivants dans des zones géographiques différentes ou occupant différentes niches écologiques dans la même zone n'ont jamais l'occasion de se rencontrer. Dans la nature, les lions vivent en Afrique et les tigres en Inde, il n'y a donc aucune chance qu'ils s'accouplent. Deux espèces peuvent occuper deux niches écologiques différentes et ainsi ne jamais s'accoupler, par exemple, une espèce vivant dans les feuillages de la jungle et une autre sur le sol de la jungle.
  • Isolation temporelle : Les espèces qui s'accouplent durant des saisons différentes ou différents moments de la journée ne peuvent pas se croiser. Par exemple, les fourmis s'accouplent un seul jour de l'année : chaque colonie envoie un nuage de mâles et de femelles reproductibles. Ils s'accouplent et les femelles commencent leur propre colonie. Dans le sud-ouest américain, différentes espèces de fourmis exécutent leurs vols reproductifs à des jours différents, évitant ainsi des accouplements accidentels entre les espèces.
  • Isolation comportementale : Les membres de différentes espèces peuvent se rencontrer, mais ne jamais s'accoupler étant donné qu'aucune n'accomplit le bon rituel d'accouplement. Les rituels d'accouplements élaborés jouent un rôle important dans la reconnaissance des espèces. Par exemple, les femelles grenouilles tungara préfèrent l'appel de leur propre mâle (Kirkpatrick et Ryan 1991). Les pinsons zébras mâles gravent l'image de leur mère dans leur esprit et ne cherchent et ne courtisent que les femelles ressemblant à leur mère (Bischof 1994).
  • Isolation mécanique : La copulation peut être rendue impossible par la taille et la forme incompatible des organes génitaux.
  • Isolation morphologique : La copulation peut être rendue impossible par la différence de taille et de forme du corps.
  • Isolation gamétique : Même s'il y a copulation, les spermatozoïdes et les ovules ne fusionnent pas, la fertilisation ne peut pas avoir lieu (exemple : rats et souris)

Deux espèces différentes se sont-elles déjà accouplées ?

Les mécanismes d'isolement reproducteur décrits plus haut ne sont pas toujours infaillibles. En captivité, un humain peut intervenir et créer les conditions menant un accouplement entre deux animaux de différentes espèces. Par exemple, élevez un mâle pinson zébra avec une mère moineau du Japon, et le jeune mâle grandira en ignorant les femelles pinsons zébras et en courtisant les moineaux du Japon (Bischof 1994).

Rarement, des croisements peuvent arriver naturellement entre des espèces très liées.

Que se passe-t-il lorsqu'un accouplement interspécifique a lieu ?

Les accouplements interspécifiques échouent souvent, mais ils peuvent échouer à de nombreux différents points après fertilisation. Ces échecs sont appelés mécanismes d'isolement reproducteurs post-zygotiques, car ils isolent une espèce d'une autre même après la fertilisation (post-zygotique signifie "après fertilisation").

Les espèces les plus liées sont les dernières dans le procédé de reproduction où l'accouplement échoue. Les hybrides peuvent mourir avant ou après l'implantation, lors de la gestation, ou aux alentours de la naissance. Par exemple, les rats bruns et les rats noirs peuvent donner naissance à des bébés ou des fœtus non-viables.

Les espèces qui sont encore plus liées peuvent donner naissance à une progéniture viable mais stérile. Par exemple, les chevaux et les ânes produisent des mulets stériles. Des espèces extrêmement liées peuvent donner naissance à des progénitures qui sont partiellement fertiles. Par exemple des chats domestiques et leur équivalent sauvage, ainsi que les bisons et les bovins, ont tendance à donner naissance à des hybrides femelles fertiles mais des mâles stériles.

Enfin, deux espèces peuvent être si liées qu'elles produisent une progéniture fertile. Par exemple, les chiens et les loups produisent des hybrides fertiles. Les accouplements interspécifiques qui produisent des progénitures fertiles défient notre notion du concept biologique des espèces.

Il y a aussi une variation individuelle dans les accouplements interspécifiques. Tous les accouplements entre une espèce et une autre ne vont pas échouer exactement au même point à chaque fois. Par exemple, la reproduction entre des moutons et des chèvres échoue quasiment à chaque fois, mais il y a un cas recensé d'hybride viable mais stérile de chèvre-mouton. De la même manière, les rats bruns et les rats noirs ont tendance à ne pas avoir de progéniture (la fertilisation n'a pas lieu ou bien les embryons meurent dans l'utérus) mais dans de rares cas, la progéniture hybride meurt peu de temps après la naissance. Autre exemple, les chevaux et les ânes produisent des mulets stériles, mais en de rares cas une femelle mulet peut être fertile. En raison de la variation individuelle, il est plus sensé de parler de taux de réussite ou d'échec : quel pourcentage d'accouplements entre des espèces A et B produisent une progéniture ? Si la progéniture est produite, quel pourcentage est fertile ?

Hybrides non-valides : embryons morts, ou morts-nés

Si les espèces sont liées, la fertilisation peut avoir lieu mais les embryons meurent. La fausse-couche peut avoir lieu très tôt, de manière à ce que les œufs fertilisés ne s'implantent pas dans l'utérus, ou elle peut avoir lieu à d'autres moments de la gestation. Enfin, la progéniture peut être menée à terme mais être morte-née, mourant avant, pendant ou peu après la naissance.

L'accouplement entre ces espèces ne produit pas de progéniture viable :

  • Buffle d'eau et bovin : Les embryons de buffle d'eau (Bubalus bubalis) et de bovin (Bos taurus) échouent vers l'étape des 8 cellules (Patil et Totey 2003).
  • Rats : Les accouplements entre rats bruns (Rattus norvegicus) et rats noirs (Rattus rattus) sont généralement vains, mais en de rares occasions la progéniture vivante qui en résulte meurt peu après la naissance.
  • Les croisements tigres-léopards (tigards) mènent à des fausses couches ou des morts-nés (Gray 1972).

Hybrides stériles : progéniture viable et stérile

Deux espèces peuvent donner naissance à une progéniture viable qui peut survivre à l'âge adulte. De tels hybrides sont souvent stériles. En de rares cas, cependant, certaines des progénitures hybrides peuvent devenir des adultes fertiles. Généralement, les femelles hybrides ont plus de chances d'être fertiles que les mâles.

Les accouplements entre ces espèces échouent habituellement, mais on recense quelques progénitures viables et stériles :

  • Chèvres et moutons : Les chèvres et les moutons ont tendance à ne pas donner naissance à une progéniture, mais dans un cas unique, un hybride stérile chèvre-mouton est né au Botswana.


<u>Les accouplements entre ces espèces ont tendance à donner naissance à une progéniture viable et stérile
 :

  • Inséparables : Les inséparables de Fischer (Agapornis personata fischeri) et les inséparables rosegorges (Agapornis rosecollis) peuvent se reproduire et donner naissance à des progénitures stériles. Chose intéressante, les hybrides d'inséparables affichent des comportements intermédiaires de création de nid. Les inséparables de Fischer portent une seule bande de matériel pour faire le nid dans leurs becs. Les inséparables rosegorges tiennent plusieurs morceaux de matériel pour le nid entre leurs plumes postérieures. Les hybrides exécutent un mélange mal organisé des deux stratégies : ils tiennent les matériaux pour le nid entre leurs plumes mais n'arrivent pas à décoller, puis recommencent. Après plusieurs mois, ils peuvent y arriver partiellement, transportant les matériaux mais pas d'une manière semblable aux espèces de leurs parents. Parfois, ils tournent juste leurs têtes vers leurs croupes sans rien tenir, puis s'envolent (Dilger, 1962).
  • Les croisements lions-léopards donnent naissance à des progénitures viables mais stériles nommées léopons. Les léopons les plus célèbres sont cinq petits nés à Hanshin Park, au Japon (deux en 1959, trois en 1962). Le dernier est mort en 1985 (Doi et Reynolds 1967).


Les accouplements entre ces espèces donnent naissance à des progénitures viables qui sont habituellement stériles, mais quelques femelles fertiles sont recensées :

  • Les baleines : Plusieurs croisements naturels ayant eu lieu entre des baleines bleues (Balaenoptera musculus) et des rorquals communs (Balaenoptera physalus) ont été identifiés. Un hybride mâle était stérile, et sur deux hybrides femelles, une était stérile alors que l'autre a été gestante, mais nous ne savons pas si son fœtus était viable (Arnason et al. 1991, Spillaert et al. 1991, Bérubé et Aguilar 1998).
  • Les espèces de chevaux : Les croisements entre espèces de chevaux à l'intérieur du genre Equus ont tendance à produire des progénitures viables mais stériles. Les croisements zèbres-chevaux, zèbres-ânes et zèbres-poneys produisent des zhorses, des zébrânes et des zoneys. Les croisements cheval-âne donnent naissance à des mulets stériles. Très rarement, un mulet femelle peut être fertile.
  • Les croisements lions-tigresses donnent naissance à une progéniture stérile nommée ligre. Les croisements tigre-lionne, tigron, sont plus rares. Dans certains cas, les ligresses et les tigronnes sont fertiles.


Les accouplements entre ces espèces donnent naissance à des hybrides mâles stériles et des femelles fertiles :

  • Bovin et bison : Les bovins domestiques (Bos taurus) et les bisons américains (Bison bison) peuvent être croisés pour faire des beefalos. Les hybrides femelles sont souvent fertiles, alors que les mâles sont stériles (Steklenev 1995, 1997).
  • Les chats domestiques (Felis catus) peuvent s'accoupler avec leurs congénères sauvages. Typiquement, les hybrides femelles sont fertiles alors que les mâles sont stériles. Par exemple, des chats domestiques croisés avec des servals (Felis serval) donnent naissance à des hybrides appelés chats savannah ; avec des chats léopards d'Asie (Felis bengalensis) ils donnent naissance à des hybrides appelés chats bengal, et avec des chaus (Felis chaus) ils donnent naissance à des hybrides appelés chausies.
  • Dauphin et faux orque : Il y a eu un cas d'une femelle grand dauphin (Tursiops truncatus) et d'un mâle faux orque (Pseudorca crassidens) donnant naissance à un hybride femelle fertile, appelé wolphin. Elle s'est accouplée avec un dauphin et a donné naissance à une femelle.


Les accouplements entre ces espèces donnent naissance à des hybrides à fertilité inconnue :

  • Lynx roux et lynx : Les lynx roux (Lynx rufus) et les lynx (Lynx canadensis) peuvent se croiser. De tels croisements sont déjà arrivés dans la nature (voir Q&A pour des croisements lynx roux-lynx au Minnesota (pdf)).
  • Marsouins : Le marsouin de Dall (Phocoenoides dalli) et le marsouin commun (Phocoena phocoena) peuvent concevoir une progéniture. Quelques individus avec des pigmentations intermédiaires ont été observés, indiquant que de telles progénitures peuvent être viables (Baird et al 1998)

Progéniture viable et fertile

Si les espèces parentes sont très proches, elles peuvent donner naissance à une progéniture fertile. Voici les cas extrêmes dans lesquels le concept biologique des espèces peut devenir trop rigide. Le concept biologique des espèces déclare que les animaux appartiennent à des espèces différentes s'ils ne peuvent pas se croiser. Donc, si des animaux supposés être d'espèces différentes se reproduisent et donnent naissance à une progéniture fertile, selon le concept biologique des espèces ils devraient être de la même espèce. Cependant, nous ne les considérons généralement pas comme de la même espèce étant donné qu'ils diffèrent en d'autres caractéristiques, comme la situation géographique, l'apparence, le comportement, et la génétique.

Les accouplement entre ces espèces donnent naissance à des progénitures viables et fertiles :

  • Les espèces canines : Les chiens domestiques (Canis familaris), les loups (Canis lupus, Canis rufus) et les coyotes (Canis latrans) peuvent se reproduire et donner naissance à des progénitures fertiles :
    • Preuve d'ADN de chien domestique chez les loups sauvages de Sibérie (Vila et al. 2003).
    • Preuve d'ADN de chien domestique chez les coyotes sauvages (Adams et al. 2003b).
    • Preuve d'hybridation loup rouge-coyote (Adams et al. 2003a) : Les coyotes du nord-est pourraient être le résultat d'une hybridation entre des loups canadiens et des loups de l'ouest.
  • Les espèces de cichlidés dans le Lac Victoria sont très variables, comptant 500 formes et couleurs. Les espèces sont isolées par le choix d'accouplement, qui est déterminé par la coloration : les accouplements se décident par caractéristique de couleur. Cependant, ces dernières années, l'activité humaine a troublé l'eau du Lac Victoria. Dans ces zones, les cichlidés ne peuvent pas différencier les espèces. Dans ces zones troubles, les couleurs brillantes ont disparues et les poissons sont devenus semblables et ternes avec l'hybridation (Seehausen et al. 1997).


Pour trouver plus d'hybride, regarder l'HybriDatabase.