La thermorégulation comportementale des embryons de reptiles favorise le succès et la synchronisation de l'éclosion

Biologie des communications volume 6, Numéro d'article : 848 (2023) Citer cet article

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Les embryons de reptiles peuvent se déplacer à l’intérieur des œufs pour rechercher des conditions thermiques optimales, falsifiant ainsi l’hypothèse traditionnelle selon laquelle les embryons sont simplement des occupants passifs à l’intérieur de leurs œufs. Cependant, la signification adaptative de ce comportement de thermorégulation reste un sujet controversé. Nous démontrons ici que la thermorégulation comportementale des embryons de tortues a raccourci les périodes d'incubation, ce qui peut réduire la durée d'exposition à des environnements dangereux, diminué la mortalité des œufs imposée par des températures mortellement élevées et synchronisé l'éclosion, ce qui réduit le risque de prédation. Notre étude fournit des preuves empiriques selon lesquelles la thermorégulation comportementale des embryons de tortues est adaptative.

Bien que le comportement des étapes de la vie post-embryonnaire soit bien documenté, la complexité et l'importance adaptative du comportement embryonnaire ont été sous-estimées et sous-étudiées1,2,3. Les embryons étaient traditionnellement supposés être passifs vis-à-vis de leur environnement, mais de plus en plus de preuves montrent qu'ils sont capables de s'adapter comportementalement et physiologiquement en réponse aux changements environnementaux1. Un cas impressionnant de comportement embryonnaire est l’observation selon laquelle les embryons de reptiles ovipares peuvent se déplacer à l’intérieur de leurs œufs pour rechercher des environnements thermiques appropriés4,5,6. Néanmoins, la signification adaptative du comportement de thermorégulation embryonnaire reste vivement controversée7,8 ; Certains auteurs affirment que le comportement de thermorégulation de l'embryon améliore la viabilité de la progéniture4,7, tandis que d'autres soutiennent que ce comportement est sélectivement neutre, compte tenu de l'hétérogénéité thermique limitée au sein des œufs et de la capacité limitée des embryons à se déplacer dans l'œuf8,9. En fait, la thermorégulation comportementale embryonnaire peut être possible dans les œufs relativement gros (par exemple les tortues), mais pas dans les petits œufs (par exemple les lézards)6.

Si la thermorégulation comportementale embryonnaire est adaptative, ce comportement devrait permettre à un embryon de trouver un environnement thermique qui améliore sa condition physique à la lumière du modèle coût-bénéfice de la thermorégulation10. Théoriquement, la thermorégulation comportementale des embryons peut améliorer le succès du développement via les voies suivantes4,11. Premièrement, la thermorégulation comportementale pourrait permettre aux embryons de trouver des environnements thermiques qui accélèrent leur développement. Deuxièmement, la thermorégulation comportementale peut réduire les différentiels thermiques entre les œufs d'un nid, ce qui synchronise l'éclosion pour diluer le risque de prédation. Troisièmement, la thermorégulation comportementale peut permettre aux embryons d’éviter les températures extrêmes mortelles et ainsi de réduire la mortalité embryonnaire au cours du développement. Pour tester ces hypothèses, nous avons inhibé le comportement thermorégulateur des embryons dans des nids semi-naturels en bloquant pharmacologiquement les canaux potentiels de récepteurs transitoires (TRP) qui détectent les changements de température, afin de mesurer les effets de la thermorégulation comportementale embryonnaire sur la période d'incubation, le succès de l'éclosion et l'éclosion. synchronisation chez la tortue molle chinoise (Pelodiscus sinensis). Ce faisant, nous avons pu documenter l’importance adaptative de la thermorégulation comportementale embryonnaire chez les espèces où nous avons découvert ce phénomène comportemental pour la première fois.

Nous avons utilisé la capsazépine pour inhiber le comportement thermorégulateur des embryons de tortues11. Pour tester si la capsazépine elle-même affecte le développement embryonnaire et les caractéristiques des nouveau-nés, nous avons mené des expériences d'incubation d'œufs en laboratoire à une température constante de 30 °C ; ainsi, aucun gradient thermique n’était disponible pour la thermorégulation comportementale des embryons. L'application de capsazépine sur les œufs n'a pas affecté la période d'incubation, la variation de la période d'incubation, le succès de l'éclosion ou les caractéristiques des nouveau-nés, notamment la longueur et la largeur de la carapace, la masse corporelle et le temps de redressement (tableau S1). De plus, la date d'éclosion uniforme parmi les œufs suggère une éclosion synchrone chez cette espèce (tableau S1). Par conséquent, la capsazépine n’a pas affecté le développement embryonnaire ou les caractéristiques des nouveau-nés.