Une nouvelle étude avec vidéo montre comment les grenouilles femelles se défendent contre un accouplement non désiré

Parmi de nombreuses espèces, les préférences et les tactiques de reproduction peuvent différer selon les mâles et les femelles. Lorsque le comportement agressif des mâles envers les femelles non réceptives tourne mal, cela peut entraîner un échec de reproduction et, dans certains cas, la mort des femelles impliquées. Cela peut être particulièrement vrai parmi les espèces de reproducteurs explosifs chez les anoures, un ordre comprenant quelque 4 500 espèces de grenouilles et de crapauds, dans lequel un risque de mortalité plus élevé a été signalé pour les femelles en cours d’accouplement.

Les espèces à reproduction explosive, parmi lesquelles la grenouille rousse européenne, Rana temporaria, ont une saison de reproduction courte et concentrée, marquée par une compétition intense entre les mâles. En revanche, les reproducteurs prolongés se reproduisent sur des périodes plus longues, les mâles établissant généralement des territoires séparés – qu’ils défendent contre les autres mâles – et utilisant des cris d’accouplement pour attirer les femelles.

Chez R. temporaria, les résultats antérieurs étaient mitigés quant à la capacité des femelles non réceptives à repousser les avances indésirables des mâles. De telles avancées peuvent inclure le harcèlement, l’intimidation et la copulation forcée (amplexus) par un ou plusieurs mâles à la fois. Au moins une étude récente sur ce sujet indique que les femmes n’ont pas les moyens de se prémunir contre cette agression et qualifie leur comportement reproductif de passif, alors que des recherches plus anciennes décrivent le contraire.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Jyväskylä en Finlande, de l’Institut Leibniz pour les sciences de l’évolution et de la biodiversité en Allemagne et de l’Institut de recherche avancée sur la biodiversité de Berlin-Brandebourg ont étudié les tactiques d’évitement des femelles chez R. temporaria dans une nouvelle étude intitulée « Drop Dead ! Femelle mate évitement chez une grenouille qui se reproduit de manière explosive. Leurs travaux sont publiés dans Science ouverte de la Royal Society.

Au cours de leur étude antérieure sur le choix du partenaire parmi les mâles reproducteurs de R. temporaria, les chercheurs ont utilisé la vidéo pour enregistrer le comportement d’accouplement des grenouilles. Leurs descriptions et quantifications des tactiques d’évitement féminines qu’elles ont observées ont conduit à ce nouveau travail.

Les chercheurs ont découvert que les femelles non réceptives utilisaient trois tactiques pour éviter l’accouplement :

• Rotation, dans laquelle la femelle tente de tourner autour de son propre axe corporel alors que le mâle, dans le but de s’amplexus, utilise ses pattes postérieures pour tenter de l’arrêter ;
• Appels de libération, décrits comme des grognements et des grincements émis par les femelles pendant l’amplexus ; et
• Immobilité tonique (simulation de la mort), dans laquelle une femelle se raidit avec les bras et les jambes tendus après un amplexus par un mâle.

Les chercheurs ont observé les trois comportements des grenouilles dans l’eau et ont noté que dans un cas, une femelle a fait preuve d’une immobilité tonique lors d’une tentative d’accouplement sur terre.

Parmi 54 femelles amplexées, 83 % d’entre elles présentaient une rotation seule ou en combinaison avec l’une ou les deux autres tactiques. Environ la moitié (48 %) des femelles amplexées ont émis des cris de libération, toujours en combinaison avec une rotation. Un tiers (33 %) de toutes les femelles enlacées présentaient une immobilité tonique, la combinant avec une rotation et un appel dans 13 cas sur 18.

Notamment, les femelles plus petites utilisaient les trois tactiques, tandis que les femelles plus grandes avaient tendance à utiliser la rotation combinée à l’appel. Au total, 25 des femelles amplexées (46 %) ayant recours à ces tactiques ont réussi à s’échapper. Les femelles plus petites présentaient une probabilité de fuite plus élevée.

Les chercheurs avancent les raisons de la popularité de la rotation en tant que tactique féminine pour éviter l’accouplement, notamment :

• Survie de la femelle (forcer le mâle sous l’eau via une rotation pourrait l’obliger à relâcher la femelle afin d’éviter de se noyer) ;
• Test de l’endurance et de la force des mâles, éventuellement pour augmenter les chances de survie d’une femelle pendant la saison des amours grâce à l’élimination physique par un mâle plus fort des rivaux tentant de l’amplifier en même temps.

Les chercheurs suggèrent également que les caractéristiques de préhension mécanique pourraient expliquer pourquoi les grenouilles femelles plus petites échappent plus facilement à l’amplexus en tournant que les plus grandes : un mâle beaucoup plus grand pourrait tout simplement ne pas être capable de serrer suffisamment une femelle plus petite pour maintenir l’activité.

Pendant ce temps, l’immobilité tonique, qui se produit chez les espèces du règne animal, peut être liée au stress. Des recherches antérieures ont montré que des niveaux plus élevés de corticostérone dans le sang dus au stress peuvent interférer avec l’activité de reproduction et conduire à de plus longues périodes d’immobilité tonique.

Étant donné que les chercheurs ont observé que les femelles plus petites présentaient ces trois comportements plus fréquemment que les plus grandes, ils suggèrent que l’âge ou l’expérience des femelles pourraient également être un facteur à l’origine de ce comportement.

Ils notent également la fréquence de plusieurs mâles amplecteurs formant des « boules d’accouplement » avec une seule femelle comme autre facteur de stress possible qui entraîne l’immobilité tonique ; cette condition peut entraîner la mort par noyade chez les hommes et les femmes.

La question plus vaste de savoir pourquoi les grenouilles femelles pourraient choisir ou rejeter des mâles spécifiques comme partenaires est encore inconnue.

La recherche indique : « Il reste à déterminer quel(s) trait(s) (phénotypiques ou génotypiques) sont (sont) en cours de sélection, conduisant à l’acceptation ou au rejet d’un partenaire, et quels avantages et coûts, le cas échéant, sont associés au choix d’un partenaire par la femelle. R. temporaria. Il ne semble y avoir aucun avantage direct évident à choisir un mâle en particulier, car les mâles ne fournissent aucun soin parental ni ne défendent aucune ressource.

“Les avantages directs, tels qu’un succès accru de fécondation par des mâles plus grands ou de taille assortie, ont été réfutés ; en fait, le succès de la fécondation s’est avéré indépendant de l’assortiment de taille.”

Néanmoins, il est clair que l’accouplement n’est pas un processus simple chez R. temporaria, et que les femelles ne restent pas toujours passives lorsqu’il se produit. Les chercheurs suggèrent que de futures études pourraient se concentrer sur la comparaison des niveaux de corticostérone de stress des femelles avec l’âge et le rapport de masculinité, ainsi que sur la manière dont les rapports d’âge, le rapport de masculinité et les différentes densités de grenouilles affectent la sélection du partenaire et les risques de reproduction.

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