Le rat-taupe glabre (Heterocephalus glaber) n’en finit pas de fasciner les biologistes. Ce petit rongeur, qui vit principalement en Afrique de l’Est (Ethiopie, Kenya, Somalie), passe sa vie dans un labyrinthe fermé de galeries souterraines qu’il fore avec ses quatre incisives proéminentes. Dénué de poils, à la peau très fine et ridée de couleur gris-rose, il jouit d’une exceptionnelle longévité. Ce mammifère a en effet la capacité à résister au cancer ainsi qu’à d’autres pathologies liées à l’âge. Ce petit mammifère est de surcroît insensible à l’acide. Cette insensibilité lui est très utile dans l’atmosphère des galeries surchargée en CO 2 . Il peut également résister, pendant des heures, placé dans un environnement manquant d’oxygène (hypoxie extrême) et même survivre, sans lésion majeure apparente, dix-huit minutes en absence totale d’oxygène (anoxie). Or voilà que des vétérinaires et des physiologistes japonais rapportent, dans un article publié le 27 août 2018 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), la découverte d’un mode de communication jusqu’alors inconnu chez les rats-taupes glabres, par lequel une hormone libérée par un individu contrôle le comportement d’autres membres de la colonie.

Le rat-taupe glabre est le seul mammifère à avoir un comportement eusocial, son mode de vie ressemblant à celui des fourmis, des termites ou des abeilles. Au sein d’une colonie, qui compte généralement 60 à 80 congénères, se trouve une seule femelle, la reine, qui assure, seule, la reproduction. Fertile dès l’âge de 6 mois et tout au long de sa vie, elle ne s’accouple qu’avec un à trois mâles : ses frères ou ses fils. Les autres membres de la colonie sont des serviteurs, participant au forage des galeries souterraines, à la défense de la colonie et aux soins des petits. Les serviteurs mâles, dont l’immense majorité ne sont donc pas destinés à la reproduction de l’espèce, ont des spermatozoïdes ayant une morphologie atypique, qualifiée de dégénérée. Seuls 7 % sont mobiles, mais ils avancent avec une lenteur exceptionnelle. Ces caractéristiques exceptionnelles s’expliqueraient par l’absence de compétition sexuelle entre ces mâles.

Comportement alloparental

Des chercheurs japonais ont mis au jour un mécanisme physiologique qui sous-tend le comportement alloparental, ce système de « maternage collatéral » où les serviteurs répondent aux sollicitations vocales des petits en leur prodiguant des soins appropriés. Ceux-ci consistent à lécher, nettoyer, réchauffer et rassembler la progéniture de la reine. Ces femelles, qui ne s’accoupleront jamais, dont les ovaires ne se développent pas et restent de petite taille, se comportent pourtant comme des mères aimantes. Ces serviteurs femelles, qui ne mettent jamais bas, ont de faibles taux d’hormones gonadiques (à visée reproductive), présentent parfois une augmentation de volume de leurs mamelons.



Les chercheurs de l’école vétérinaire de l’université Azabu (Sagamihara) et du département de physiologie de la faculté de médecine de l’université Keio (Tokyo) ont examiné les réponses comportementales des serviteurs aux vocalisations enregistrées des bébés rats-taupes glabres. Ils ont également mesuré dans leurs excréments les taux d’estradiol, hormone sexuelle féminine. Ces mesures ont été réalisées durant trois moments de la période de reproduction de la reine : la gestation, le post-partum (après la mise bas) et la période de non-lactation.

Les serviteurs ont présenté un comportement alloparental en réponse aux vocalisations des petits de la portée de la reine uniquement pendant la période du post-partum. Chez ces femelles, ce maternage survenait après que le taux d’estradiol ait augmenté dans leurs excréments, à un moment correspondant à la période de gestation chez la reine.

Partant du constat que les rats-taupes glabres ont couramment recours à la coprophagie, la consommation de matières fécales permettant d’utiliser au maximum les ressources à disposition dans les tunnels souterrains de régions semi-désertiques, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les serviteurs femelles pourraient acquérir un comportement alloparental sous l’influence d’une substance qu’ils ingéreraient, en l’occurrence les matières fécales de la reine. Les hormones sexuelles sont en effet chimiquement stables et sont retrouvées dans les excréments de nombreux mammifères, dont les rongeurs.

Les chercheurs rapportent que l’ingestion de l’estradiol contenu dans les fèces de la reine a entraîné une augmentation des concentrations d’estradiol chez les serviteurs coprophages. Cette élévation des taux d’estradiol était proportionnelle à ceux observés chez la reine au cours des différentes étapes de son état reproductif.

Boulettes d’excréments

Afin de tester leur hypothèse scatologique, les chercheurs ont nourri des serviteurs femelles avec des boulettes d’excréments provenant d’une reine gestante ou de reines non gestantes additionnées d’estradiol pendant 9 jours. Ils ont ensuite évalué les taux d’estradiol dans les excréments des serviteurs. Les chercheurs ont ensuite examiné la réponse de ces serviteurs nourris aux boulettes d’excréments aux vocalisations des petits rats-taupes. Ces femelles ont répondu aux sollicitations vocales des rejetons de la reine en s’en occupant comme s’il s’agissait de leurs propres petits. Ce comportement alloparental était particulièrement manifeste après 4 jours à consommer les deux types de boulettes de matières fécales.

A ce jour, la théorie qui prévaut pour expliquer chez les rongeurs l’impact de l’estradiol (forme particulière d’estrogène) sur l’induction d’un comportement maternel tient à la stimulation hormonale d’une région cérébrale, l’aire préoptique médiane de l’hypothalamus. Reste une question auxquels les auteurs disent à l’avenir vouloir répondre : quels sont chez les rats-taupes glabres les circuits neuronaux impliqués dans leur investissement en soins alloparentaux ?



Coprophagie

Ce rongeur ne possède pas d’organe voméronasal suffisamment développé lui permettant de détecter des phéromones. Il lui est donc difficile de communiquer avec ses congénères par l’intermédiaire de molécules volatiles. Par ailleurs, une circulation de l’air n’est pas toujours assurée dans les longs tunnels souterrains, son habitat naturel. Selon les auteurs, il est possible que ce petit mammifère eusocial ait développé, via la coprophagie, un système de communication unique ne reposant pas sur des phéromones mais sur l’estradiol, hormone délivrée lors du post-partum par la reine à ses fidèles serviteurs femelles.

On imagine aisément ce qu’ont du se dire les chercheurs nippons au moment de la découverte de ce fascinant système de communication chez le rat-taupe glabre où la reine commande à ses subordonnées de manger ses matières fécales : « Ah ben, merde alors ! ».

Marc Gozlan (Suivez-moi sur Twitter)

Pour en savoir plus :

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Buffenstein R. Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species. J Comp Physiol B. 2008 May;178(4):439-45. doi: 10.1007/s00360-007-0237-5



Sur le web :

Le rat-taupe glabre. Anatomie d’un dur à cuire (Le Monde, abonnés)



Le rat-taupe glabre ne manque pas d’air (Le Monde, abonnés)

