Une équipe de scientifiques a mis au jour le mécanisme par lequel le tégu noir et blanc, aussi appelé tégu géant d’Argentine, Salvator merianae, parvient à se maintenir au chaud en augmentant sa température corporelle pendant la saison de reproduction, même lorsqu’il se trouve dans un terrier sombre. Ce phénomène n’avait jamais été observé auparavant chez les reptiles.
Un article sur l’étude est disponible publié dans Acta Physiologica.
« En général, seuls les oiseaux et les mammifères sont considérés comme endothermes, c’est-à-dire capables de se maintenir au chaud même dans un environnement froid. Les reptiles et d’autres animaux sont considérés comme ectothermes, car ils dépendent de sources externes pour réguler leur température corporelle », explique Livia Saccani Hervas, première auteure de l’article. L’étude a débuté lors de son initiation scientifique à l’École des sciences agraires et vétérinaires de l’Université d’État de São Paulo (FCAV-UNESP) à Jaboticabal, au Brésil.
En 2016, un autre groupe de scientifiques a découvert que la température corporelle de S. merianae reste plusieurs degrés supérieure à la température nocturne du terrier pendant la saison des amours.
L’espèce était connue pour être partiellement endothermique, mais l’origine de cette chaleur interne restait un mystère. Hervas et son groupe, dirigé par Kênia Cardoso Bícego, professeure au FCAV-UNESP, ont commencé à étudier le mécanisme. Bícego est chercheuse principale du projet thématique « Capacités physiologiques et résilience face au changement climatique : exploration de la dimension fonctionnelle chez les vertébrés ectothermes ».
Pendant trois ans, le groupe a collecté des biopsies des muscles squelettiques de dix lézards au cours de l’été (février) et du printemps (septembre-octobre). De petits échantillons de tissus prélevés sur une patte avant et une patte arrière ont été soumis à une analyse biochimique et à une calorimétrie.
« Nous avons dû consacrer beaucoup de temps à établir les protocoles, notamment les doses de réactifs, car ce type d’analyse n’avait jamais été réalisé sur ces lézards », a déclaré Bícego.
Les chercheurs ont découvert que pendant la saison de reproduction, les muscles des mâles et des femelles produisaient beaucoup plus de mitochondries (organites énergétiques cellulaires).
De plus, une protéine présente dans les mitochondries appelée ANT, connue pour être impliquée dans un processus biochimique qui génère de la chaleur chez les oiseaux, était plus abondante et plus active chez les lézards pendant la saison de reproduction, lorsque les femelles se préparent à la ponte et à la construction du nid, tandis que les mâles recherchent un territoire et augmentent leurs gonades pour se préparer à l’accouplement.
L’UCP, une autre protéine impliquée dans le processus de production de chaleur, mais présente chez les mammifères, n’a pas été détectée active lors des expériences avec S. merianae. Les échantillons de muscle prélevés pendant la saison de reproduction ont produit plus de chaleur qu’en été en raison de l’activité de l’ANT, mais pas de l’UCP.
Pas de frissons
Jusqu’à la découverte de 2016, les seuls reptiles connus capables de se réchauffer étaient deux espèces de pythons, de grands serpents asiatiques pouvant atteindre 5 m de long. Ce comportement endothermique se produit principalement pendant l’incubation des œufs. Il consiste à frissonner, une technique également utilisée par certains mammifères et oiseaux. S. merianae augmente cependant sa propre température sans frissonner.
La régulation de la température pourrait être liée à la production d’hormones sexuelles, qui culmine à la saison des amours, tant chez les mâles (testostérone) que chez les femelles (œstradiol et progestérone). D’autres hormones abondantes à cette phase, comme les hormones thyroïdiennes, interviennent dans la dépense énergétique et la mobilisation des réserves énergétiques.
« Les hormones thyroïdiennes sont connues pour déclencher une augmentation des mitochondries. La production accrue de ces hormones pendant la saison des amours peut être associée à une abondance de mitochondries et donc à une augmentation de l’activité de la protéine ANT, qui aide à produire de la chaleur et est connue chez les oiseaux », a déclaré Hervas, actuellement doctorant au FCAV-UNESP.
Les résultats de l’étude, ainsi que les résultats de recherche publiés par d’autres groupes, montrent que les mécanismes impliqués dans l’endothermie pourraient être apparus chez les vertébrés encore plus tôt que prévu. Leur présence chez un grand lézard (sans frissons) et un grand serpent (avec frissons), bien que seulement à une certaine période de l’année, pourrait être un signe que le phénomène est plus fréquent chez les reptiles que les scientifiques ne le pensent.
« Les deux animaux ont un corps de grande taille, dans lequel la chaleur produite à l’intérieur a tendance à prendre plus de temps à se dissiper. Il est possible que d’autres grands reptiles puissent également avoir une température plus élevée que la température extérieure à certains moments. C’est la première description chez un lézard, qui habite une région subtropicale, d’un mécanisme de génération de chaleur cellulaire qui ressemble beaucoup à ce qui se passe chez les oiseaux et les mammifères », a déclaré Bícego.
Marcos Túlio de Oliveira, avant-dernier auteur de l’article, est professeur au FCAV-UNESP et chef du laboratoire où les expériences de biochimie mitochondriale ont été menées pour l’étude.
Les autres co-auteurs étaient Ane Guadalupe Silva, boursière de la FAPESP, et Lara do Amaral Silva et Marina Rincon Sartori, précédentes boursières de la FAPESP.
Plus d’informations :
Livia Saccani Hervas et al, La fonction mitochondriale du muscle squelettique contribue à l’endothermie reproductive chez les lézards tégu (Salvator merianae), Acta Physiologica (2024). DOI: 10.1111/apha.14162