Le terme néoténie est dérivé du latin neotenia; neo + grec teinein = s’étendre, ce qui signifie lorsque la vie larvaire est prolongée. La néoténie, également appelée juvénilisation, est la rétention, par les adultes d’une espèce, de traits précédemment observés uniquement chez les juvéniles. La néoténie a deux formes en fonction de la capacité des individus à se reproduire.
La pédomorphose a été proposée pour la première fois par WalterGarstang en 1922. Les mécanismes sous-jacents à cela incluent l’hétérochronie (changement des caractéristiques au cours du développement). La pédomorphose est fréquente chez de nombreuses espèces animales domestiquées par l’homme, notamment les chiens, les poulets, les porcs et les bovins. On pense que c’est un effet secondaire de la pression sélective de l’élevage dirigé par l’homme pour les caractéristiques comportementales des juvéniles telles que la docilité et la gentillesse. La pédomorphose se produit également chez les termites et plusieurs espèces de cafards. Les humains sont considérés par certains scientifiques comme pédomorphes, en raison de leur visage aplati, de leur mâchoire courte et de leur front bulbeux par rapport aux autres primates adultes.
La pédogenèse est l’acte de reproduction par un organisme qui n’a pas atteint la maturité physique. En d’autres termes, la pédogenèse est la production de progéniture par un organisme sous sa forme larvaire ou juvénile et l’élimination de la phase adulte du cycle de vie. Il est associé à la progénèse, où la maturité sexuelle est atteinte sous la forme juvénile et la maturité physique supplémentaire n’est pas atteinte. La pédogenèse se trouve chez les insectes chez lesquels le stade larvaire se reproduit sans atteindre la maturité. Il se produit chez les femelles de certains coléoptères, Strepsiptères, vers de sac, cochenilles et moucherons.
EXEMPLES DE NÉOTÉNIES
Oiseaux sans pilote
On pense que les oiseaux sans pilote tels que les autruches, les émeus, les casoars et les kiwis ont évolué en conservant les caractères des poussins et en perdant leur capacité à voler. Les proportions physiques de ces oiseaux ressemblent à celles des poussins des oiseaux volants.
Les humains
Avec des traits humains tels que des poils clairsemés et des têtes élargies rappellent les bébés primates. La tolérance au lactose chez les adultes est une forme de néoténie maintenant considérée comme normale dans certaines populations qui consomment traditionnellement du lait alors que la plupart des autres humains sont intolérants au lactose à l’âge adulte. Bien que les femelles mûrissent plus tôt, elles n’acquièrent pas la peau durcie, les poils grossiers, le cartilage thyroïdien, les crêtes osseuses des yeux ou les voix approfondies qui sont l’héritage commun de la plupart des hominoïdes adultes et d’autres primates. Les caractéristiques pédomorphiques chez les femmes sont largement reconnues comme souhaitables par les hommes. Par exemple, les poils de vélin sont une caractéristique juvénile. Cependant, alors que les hommes développent des cheveux terminaux plus longs, plus grossiers, plus épais et plus foncés par différenciation sexuelle, les femmes ne le font pas, laissant leurs cheveux vélins visibles.
Stephen Jay Gould était un défenseur de l’opinion selon laquelle les humains sont une espèce de chimpanzé néotène. L’argument est que les chimpanzés juvéniles ont une structure osseuse presque identique à celle des humains et que la capacité d’apprentissage du chimpanzé semble être coupée à maturité.
Une autre théorie suggère que les caractéristiques néoteiniques de l’homme étaient une stratégie évolutive qui permettait aux Cro-Magnons de dominer les néandertaliens (et peut-être H. erectus et H. heidelbergensis) en faisant appel aux instincts nourriciers de ces espèces par la gentillesse pédomorphe et en évitant l’agression territoriale.
Bolk (1926) a fourni une liste abrégée de caractères néoténiques humains:
- Notre orthognathie « à face plate”.
- Réduction ou manque de poils.
- Perte de pigmentation de la peau, des yeux et des cheveux.
- La forme de l’oreille externe.
- La position centrale du foramen magnum (il migre vers l’arrière pendant l’ontogenèse des primates).
- Poids cérébral relatif élevé.
- Persistance des sutures crâniennes à un âge avancé.
- Les grandes lèvres des femmes.
- La structure de la main et du pied.
- La forme du bassin.
- La position dirigée ventralement du canal sexuel chez la femme.
- Petites dents et variations de la rangée de dents et des sutures crâniennes. Éruption tardive des dents.
- Absence de crêtes des sourcils.
- Absence de crêtes crâniennes.
- Minceur des os du crâne.
- Position des orbites sous la cavité crânienne.
- Pas de rotation du gros orteil.
- Période prolongée de dépendance infantile et période prolongée de croissance.
- Longue durée de vie.
- Les pleurs font partie des comportements enfantins. Certes, l’anatomie et la physiologie du visage humain sont conçues de manière complexe pour l’écoulement des larmes et les expressions faciales et vocales qui les accompagnent pour attirer l’attention et la sympathie.
Origine des chordés
Il est possible que les chordés proviennent de la néoténie. Les preuves moléculaires suggèrent que les parents les plus proches des chordés sont les tuniciers, des filtreurs marins. Bien que sessiles dans leur forme adulte et sexuellement mature, les tuniciers ont une forme de dispersion larvaire mobile, qui a une notochorde similaire à celle que l’on trouve chez les chordés. À un moment donné, les larves mobiles du tunicier sont devenues sexuellement matures avant la métamorphose et ont donné naissance à des chordés nageant librement.
La néoténie chez les amphibiens
La pédomorphose naturelle se produit chez de nombreuses espèces d’amphibiens, en particulier les ambystomatides et les salamandres protéiformes. Chez les amphibiens, il peut être obligatoire ou facultatif. Par exemple, certaines salamandres conservent leurs branchies à l’âge adulte, contrairement à la plupart des autres amphibiens.
La plupart des populations néoténiques appartiennent au complexe de salamandre tigrée – Ambystoma tigrinum, Ambystoma velasci, Ambystoma mavortium et leurs proches parents. Les espèces d’ambystomes entièrement néoténiques comprennent l’Axolotl, l’Ambystoma taylori, l’Ambystoma andersoni et l’Ambystoma dumerilii. Les néotènes conservent la capacité de régénérer les membres, les queues et presque tous les organes de leur corps. La néoténie, parfois appelée pédomophisme, est apparente chez les Urodèles, à l’exception des Rhyacotritonidae.
Il existe trois types de néoténie, obligatoire, inductible et facultative.
Néoténie obligatoire
Tous les membres des familles Amphiumidae, Sirenidae, Cryptobranchidae et Proteidae sont des néotènes obligatoires, ce qui signifie qu’ils ne se métamorphosent jamais complètement et conservent des caractéristiques larvaires à des degrés divers jusqu’à l’âge adulte. La plupart de ces espèces sont insensibles aux doses d’hormones thyroïdiennes.
Néoténies obligatoires inductibles
Les néotènes obligatoires inductibles de la famille des Ambystomatidae et de certaines espèces de la famille des Plethodontidae sont uniques en ce sens que la métamorphose peut être induite en manipulant la fonction thyroïdienne en laboratoire. Le néotène obligatoire inductible le plus célèbre est peut-être Ambystoma mexicanum (Ambystomatidae).
La néoténie facultative
La néoténie facultative est observée chez les Salamandridae, les Dicamptodontidae, les Ambystomatidae, les Hynobiidae et les Plethodontidae. La néoténie facultative survient chez des individus ou des populations entières en raison de facteurs environnementaux. Par exemple, dans des températures extrêmement froides, où une existence terrestre serait inhospitalière, les individus ou les populations peuvent rester aquatiques, conservant les caractéristiques larvaires à l’âge adulte.
La larve et la néoténie d’Axolotl
Un axolotl sexuellement mature, à l’âge de 18 à 24 mois, mesure de 15 à 45 centimètres de longueur. Les axolotles possèdent des caractéristiques typiques des larves de salamandre, notamment des branchies externes et une nageoire caudale s’étendant de derrière la tête jusqu’à l’évent. Leurs têtes sont larges et leurs yeux sont sans couvercle. Leurs membres sont sous-développés et possèdent de longs doigts minces. Les mâles sont identifiés par leur cloaque gonflé bordé de papilles, tandis que les femelles sont remarquables par leur corps plus large rempli d’œufs. Les axolotles ont des dents vestigiales à peine visibles qui se seraient développées lors de la métamorphose. Trois paires de branchies externes sont utilisées pour la respiration, bien que le pompage buccal (avalant l’air de la surface) puisse également être utilisé pour fournir de l’oxygène à leurs poumons.
Facteurs affectant la néoténie
Dans l’axolotl, l’échec métamorphique est causé par un manque d’hormone stimulante thyroïdienne, qui est utilisée pour induire la thyroïde à produire de la thyroxine chez les salamandres transformatrices. Les axolotls peuvent être induits à se métamorphoser par une injection d’iode (utilisé dans la production d’hormones thyroïdiennes) ou par des injections d’hormone thyroxine.
Une autre méthode pour induire la métamorphose consiste à les conserver dans des réservoirs d’eau peu profonds. Elles se métamorphoseront ensuite lentement en salamandres adultes sur une période de plusieurs semaines. Cependant, la plupart des tentatives de métamorphose conduisent à la mort. Cela est probablement dû à la forte base génétique de la néoténie chez les axolotls pet. La métamorphose artificielle raccourcit également considérablement la durée de vie des axolotl, s’ils survivent au processus.
La recherche indique que la néoténie survient parce que l’hypothalamus du cerveau ne produit pas l’hormone qui pousse l’hypophyse à stimuler la glande thyroïde pour produire des hormones de croissance qui déclenchent la métamorphose. Certains scientifiques pensent que la néoténie pourrait avoir évolué en réponse aux dangers de la vie sur terre.