L'évitement de la reproduction consanguine, ou l'hypothèse de l'évitement de la reproduction consanguine, est un concept en biologie évolutive qui fait référence à la prévention des effets délétères de la consanguinité. L'hypothèse d'évitement de la consanguinité postule que certains mécanismes se développent au sein d'une espèce, ou au sein d'une population donnée d'une espèce, à la suite de l'accouplement assortatif, de la sélection naturelle et sexuelle afin d'empêcher la reproduction parmi les individus apparentés de cette espèce ou de cette population. Bien que la consanguinité puisse imposer certains coûts évolutifs, l'évitement de la consanguinité, qui limite le nombre de partenaires potentiels pour un individu donné, peut entraîner des coûts d'opportunité. Par conséquent, un équilibre existe entre la consanguinité et l'évitement de la consanguinité. Cet équilibre détermine si les mécanismes de reproduction consanguine se développent et la nature spécifique de ces mécanismes.
La consanguinité peut entraîner une dépression endogamique, qui est la réduction de la forme physique d'une population donnée issue de la consanguinité. La dépression de consanguinité se produit par l'apparition de traits désavantageux dus à l'appariement d'allèles récessifs délétères dans la descendance d'un couple de reproducteurshttps://www.researchgate.net/publication/263849940_Consanguinity_effects_on_Intelligence_Quotient_and_neonatal_behaviors_of_Ansari_muslim_children. Lorsque deux individus apparentés s'accouplent, la probabilité d'appariement d'allèles récessifs délétères dans la progéniture résultante est plus élevée que lorsque des individus non apparentés s'accouplent en raison d'une homozygotie accrue. Cependant, la consanguinité permet également de des allèles délétères qui, autrement, continueraient à exister dans la population et pourraient potentiellement augmenter en fréquence avec le temps. Un autre effet négatif possible de la consanguinité est un système immunitaire affaibli en raison d'allèles immunitaires moins diversifiés.
Un examen de la génétique de la dépression endogamique dans les populations d'animaux sauvages et de plantes, ainsi que chez l'homme, a amené à la conclusion que la dépression endogamique et son opposé, l'hétérosis (vigueur hybride), sont principalement causés par la présence d'allèles délétères récessifs dans les populations. La reproduction consanguine, y compris l'autofécondation chez les plantes et la parthénogenèse automatique chez les hyménoptères, tend à conduire à l'expression nocive d'allèles récessifs délétères (dépression endogamique). La fécondation croisée entre des individus non apparentés conduit généralement au masquage d'allèles récessifs délétères dans la descendanceMichod, R.E. (1994). "Eros and Evolution: A Natural Philosophy of Sex" Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts. .
De nombreuses études ont démontré que les individus homozygotes sont souvent désavantagés par rapport aux individus hétérozygotes. Par exemple, une étude menée sur une population de guépards sud-africains a démontré que l'absence de variabilité génétique entre les individus de la population a eu des conséquences négatives pour les individus, telles qu'un taux plus élevé de mortalité juvénile et d'anomalies des spermatozoïdes. Lorsque les hétérozygotes possèdent un avantage en matière d'adaptation par rapport à un homozygote, une population avec un grand nombre d'homozygotes aura un avantage relativement réduit, conduisant ainsi à une dépression endogamique. Grâce à ces mécanismes décrits, les effets de la dépression endogamique sont souvent suffisamment graves pour provoquer l'évolution des mécanismes d'évitement de la consanguinité.
Mécanismes Les mécanismes d'évitement de la consanguinité ont évolué en réponse à la sélection contre la progéniture consanguine. L'évitement de la consanguinité se produit dans la nature par au moins quatre mécanismes : la reconnaissance de la parenté, la dispersion, les copulations extra-couple ou extra-groupe, et la maturation retardée / suppression de la reproduction.
Il est à noter que ces mécanismes ne s'excluent pas mutuellement et que plusieurs peuvent se produire dans une population à un moment donné.
Reconnaissance des parents vignette|Il a été démontré que les hamsters dorés utilisent leurs propres phénotypes comme modèle afin de différencier les parents et les non-parents par olfaction vignette|Temps moyen (± sd) que les femmes ont passé à courtiser devant les non-parents (barres de gauche) et les frères (barres de droite). Il s'agit du temps que les femelles ont passé dans la zone de choix mesurant 7 × 19 cm devant les compartiments des mâles pour les poissons non consanguins (n = 9) et consanguins (n = 7) ainsi que pour toutes les femelles (n = 16). Chaque test a duré s., n.s., non significatif, ** p <0,01. La reconnaissance des parents est le mécanisme par lequel les individus identifient et évitent de s'accoupler avec des congénères étroitement apparentés. Il y a eu de nombreux exemples documentés de cas dans lesquels des individus se sont avérés trouver des congénères étroitement apparentés peu attrayants. Dans un ensemble d'études, les chercheurs ont formé des paires de compagnons artificiels relatifs et non relatifs (artificiels, ce qui signifie qu'ils jumelaient préférentiellement des individus pour s'accoupler aux fins des expériences) et ont comparé les résultats de reproduction des deux groupes. Dans ces études, les parents appariés ont démontré une reproduction réduite et une plus grande réticence à l'accouplement par rapport aux non-parentsSimmons, L.W. (1989) Kin recognition and its influence on mating preferences of the field cricket, Gryffus bimaculatus (de Geer), Anim. Behav. 38,68-77Krackow, S. and Matuschak, B. (1991) Mate choice for non-siblings in wild house mice: evidence from a choice test and a reproductive test, Ethology 88,99-108Bollinger, E.K. et al. (1991) Avoidance of inbreeding in the meadow vole (Microtus pennsylvanicus),.I Mammal. 72, 419-421. Par exemple, dans une étude de Simmons sur les grillons des champs, les grillons femelles ont présenté une plus grande latence d'accouplement pour les frères et sœurs jumelés et les demi-frères et sœurs que pour les non-frères. Dans une autre série d'études, les chercheurs ont permis aux individus de choisir leurs compagnons parmi les conspécifiques qui se trouvent sur un spectre de parenté. Dans cet ensemble, les individus étaient plus susceptibles de choisir des conspécifiques non apparentés plutôt qu'apparentésKeane, B. (1990) The effect of relatedness on reproductive success and mate choice in the white-footed mouse, Peromyscus leucopus, Anim. Behav. 39,264-273. Par exemple, dans une étude de Krackow , Des souris domestiques mâles sauvages ont été installées dans une arène avec quatre ouvertures séparées menant à des cages avec de la litière de congénères. Les congénères présentaient une gamme de liens avec les sujets de test, et les mâles préféraient significativement la litière des non-sœurs à la litière des femelles apparentées.
Des études ont montré que la reconnaissance des parents est plus développée chez les espèces dont les schémas de dispersion facilitent les rencontres fréquentes avec les parents adultes.
Les mécanismes utilisés pour la reconnaissance des parents varient considérablement. Ces mécanismes comprennent la reconnaissance fondée sur l'association ou la familiarité, les propres signaux phénotypiques d'un individu, les signaux chimiques et les gènes du CMH. Dans les mécanismes d'association / familiarité, les individus apprennent les profils phénotypiques de leurs proches et utilisent ce modèle pour la reconnaissance de leurs proches. De nombreuses espèces y parviennent en se « familiarisant » avec leurs frères et sœurs, leurs compagnons de portée ou leurs compagnons de nidification. Ces espèces dépendent de la progéniture élevée à proximité pour obtenir la reconnaissance des parents. C'est ce qu'on appelle l'effet WestermarckWolf, A.P. Westermarck Redivivus. Annual Review of Anthropology 22: 157-175, 1993. Par exemple, Holmes et Sherman ont mené une étude comparative sur les spermophiles de l'Arctique et les spermophiles de Belding. Ils ont manipulé les groupes élevés pour inclure à la fois les frères et sœurs et les compagnons de nid adoptés de manière croisée et ont constaté que dans les deux espèces, les individus étaient agressifs envers leurs compagnons de nid, quelle que soit leur parentéHolmes WG, Sherman PW (1982) The ontogeny of kin recognition in two species of ground squirrels. American Zoologist, 22,491?517.. Chez certaines espèces où les groupes sociaux sont très stables, la parenté et l'association entre les nourrissons et d'autres individus sont généralement fortement corrélées. Par conséquent, le degré d'association peut être utilisé comme une mesure de la reconnaissance des parents.
Les individus peuvent également utiliser leurs propres caractéristiques ou phénotype comme modèle dans la reconnaissance des parents. Par exemple, dans une étude, Mateo et Johnston avaient des hamsters dorés élevés avec seulement des non-parents, puis les avaient plus tard fait différencier les odeurs d'individus apparentés et non-apparentés sans aucune rencontre postnatale avec des parents. Les hamsters ont pu faire la distinction entre les odeurs, démontrant ainsi l'utilisation de leur propre phénotype aux fins de la reconnaissance des parentsMateo JM, Johnston RE (2000) Kin recognition and the ‘armpit effect’: evidence of self-referent phenotype matching. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 267, 695?700.. Cette étude fournit également un exemple d'espèce utilisant des indices chimiques pour la reconnaissance des parents.
Les principaux gènes complexes d'histocompatibilité, ou gènes du CMH, ont été impliqués dans la reconnaissance des parentsJerram L. Brown and Amy Eklund The American Naturalist Vol. 143, No. 3 (Mar., 1994), pp. 435-461 Published by: The University of Chicago Press. Une idée est que les gènes du CMH codent un profil de phéromone spécifique pour chaque individu, qui sont utilisés pour faire la distinction entre les congénères parents et non-parents. Plusieurs études ont démontré l'implication des gènes du CMH dans la reconnaissance des parents. Par exemple, Manning a mené une étude chez des souris domestiques qui a examiné le comportement de l'espèce en matière de nidification communautaire ou d'allaitement de ses propres souriceaux ainsi que des souriceaux d'autres individus. Comme Manning l'énonce, la théorie de la sélection des parents prédit que les souris domestiques allaitent sélectivement les souriceaux de leurs parents afin de maximiser la valeur sélective inclusive. Manning démontrent que les souris domestiques utilisent les gènes du CMH dans le processus de discrimination entre parents en préférant les individus qui partagent les mêmes formes alléliques que les gènes du CMH.
Évitement de la consanguinité post-copulatoire chez la souris Des expériences utilisant la fécondation in vitro chez la souris, ont fourni des preuves de la sélection des spermatozoïdes au niveau gamétique. Lorsque les spermatozoïdes des mâles frères étaient mélangés, un biais de fécondation en faveur du sperme des mâles non frères a été observé. Les résultats ont été interprétés comme une sélection de spermatozoïdes provenant des ovules contre les spermatozoïdes apparentés.
Reconnaissance de la parenté humaine L'utilisation possible de mécanismes axés sur l'olfaction dans la reconnaissance de la parenté humaine et l'évitement de la consanguinité a été examinée dans trois types d'études différents. Les résultats ont indiqué que l'olfaction peut contribuer au développement de la prévention de l'inceste (effet Westermarck) pendant l'enfance.
Évitement de la consanguinité dans les plantes