Locke Rowe, lauréat d’une Bourse Steacie du CRSNG de 2006

L’évolution, au-delà des apparences

Lorsqu’on se trouve au bord d’un étang, le paysage peut sembler assez paisible, mais tous ne voient pas les choses de la même façon. Pour sa part, Locke Rowe voit le jeu subtil des forces génétiques réciproques qui sous-tendent la compétition qui s’exerce continuellement, non seulement entre les espèces, mais aussi entre les sexes.

Le comportement des gerris (araignées d’eau) a capté son attention de façon précoce dans sa carrière de biologiste évolutionniste. Ces insectes communs, assez légers pour être supportés par la tension superficielle de l’eau, ont développé des stratégies reproductives franchement prédatrices opposant les mâles aux femelles.

Par exemple, avec le temps, les gerris mâles ont développé des appendices élaborés qui leur servent à agripper et à maintenir les femelles durant l’accouplement. De leur côté, les femelles ont développé des stratégies de riposte pour résister à la prise des mâles, qui pourraient autrement les rendre vulnérables aux attaques d’autres insectes prédateurs se trouvant dans l’eau.

« Le tableau peut se décrire comme une course aux armements coévolutive régie par une sélection antagoniste en fonction du sexe », explique M. Rowe, dont le laboratoire de l’University of Toronto est à l’avant-garde de l’intérêt scientifique croissant pour la façon dont cette sélection antagoniste évolutive a modelé les différences que nous observons aujourd’hui entre les sexes.

Titulaire de la Chaire de recherche du Canada en écologie évolutive, il étudie les fondements biologiques de cette action réciproque entre les caractères de reproduction maintenus par les membres de chacun des sexes ainsi que d’autres aspects du cycle biologique.

« Je m’intéresse principalement à l’évolution des cycles biologiques », mentionne M. Rowe, exposant certaines des questions qui animent ses recherches depuis plus de dix ans : « Pourquoi la plupart des organismes vieillissent-ils? Qu’est-ce qui maintient la variation génétique abondante qui alimente l’évolution? Comment chacun des sexes détermine-t-il la voie évolutive suivie par l’autre? »

Ayant transformé le gerris en une tête d’affiche pour la dynamique évolutive, M. Rowe entend maintenant adopter une approche axée sur l’étude des gènes candidats afin d’explorer les racines génétiques de ces développements. Cette technique, qu’il aimerait compléter par des études de l’expression génétique utilisant la technologie des microréseaux (ou biopuces), vise à isoler les gènes qui sont directement liés à la présence de certaines caractéristiques dans un organisme.

« Grâce aux progrès récents dans les techniques et les bases de données utilisées en génomique et à la richesse de compétences du personnel de l’University of Toronto, les techniques des gènes candidats et des microréseaux sont toutes deux réalisables, affirme le chercheur. Il est temps d’élargir l’application des nouvelles techniques de la génomique à un système modèle naturel, au sujet duquel nous savons beaucoup de choses, notamment sur la sélection antagoniste et les changements coévolutifs, mais peu sur les mécanismes génétiques sous-jacents. »

À titre de boursier Steacie du CRSNG de 2006 (six Bourses Steacie ont été accordées cette année), Locke Rowe compte justement accomplir cette tâche. En examinant de plus près le rôle de la sélection sexuelle dans l’évolution de l’espèce, M. Rowe se propose de tirer parti des nombreux renseignements génomiques déjà recueillis dans les laboratoires et de les appliquer aux insectes dans leur habitat naturel.

« En général, on utilise la souris ou la mouche pour ce genre de recherche; ce sont les modèles standards de laboratoire, explique-t-il. Compte tenu de ce que nous avons déjà découvert sur la vie étrange du gerris, nous devrions obtenir un modèle encore plus intéressant. »

Et bien que cette nouvelle orientation risque de retenir M. Rowe davantage dans son laboratoire, le biologiste souligne que sa recherche demeure bien enracinée sur le terrain, fondée sur « l’observation de l’histoire naturelle –  assis au bord d’un étang à observer ces insectes pour comprendre ce qui se passait au moment de leurs interactions ».