Deux molécules de signalisation cérébrale contrôlent la paternité et l'agression des poissons clownes

Revue par Emily Henderson, B.Sc.16 mars 2020

Les chercheurs signalent dans une nouvelle étude que deux molécules de signalisation cérébrale contrôlent la façon dont les papas de poisson-clown s'occupent de leurs petits et répondent aux intrus du nid Parce qu'il existe de nombreuses similitudes dans la structure du cerveau entre les poissons et les humains, les résultats offrent un aperçu de la nature fondamentale des soins parentaux, disent les scientifiques.

« L'un des avantages de l'étude des poissons est que leurs comportements sont plus simples », a déclaré Ross DeAngelis, un ancien étudiant diplômé qui a dirigé les travaux dans le laboratoire de Justin Rhodes, professeur de psychologie à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. « En explorant ces systèmes, nous pouvons comprendre les implications plus larges sur le comportement des vertébrés. »

Le poisson clown vit en couple sur les anémones de mer à l'état sauvage. Les poissons clowns femelles sont plus agressifs que leurs partenaires et aident à protéger le nid des intrus. Les pères ont un rôle plus stimulant.

Les poissons clowns mâles sont des pères spectaculaires. Ils nourrissent les œufs en les ventilant pour fournir de l'oxygène et des débris clairs, et ils pincent les œufs pour les nettoyer. Lorsqu'un prédateur est dans les parages, il change de comportement pour devenir agressif – il essaie de mordre et de combattre les prédateurs. « 

Justin Rhodes, professeur, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign

Les recherches antérieures portaient sur une seule facette des soins parentaux: la nutrition ou la défense. La nouvelle étude vise à comprendre les deux aspects ensemble en présence d'intrus.

Deux hormones jouent un rôle dans l'orientation de l'arbitrage entre prendre soin de sa progéniture et la défendre. L'arginine vasotocine augmente l'agressivité, tandis que l'isotocine stimule le soin des œufs. Leurs effets sur le comportement parental en présence d'intrus n'étaient pas connus auparavant.

Les chercheurs ont utilisé des composés inhibiteurs, appelés antagonistes, pour bloquer la liaison de l'arginine vasotocine ou de l'isotocine à leurs récepteurs dans le cerveau. Ils ont injecté ces composés dans l'abdomen du poisson. De là, les antagonistes ont été transportés au cerveau par le sang.

« Le blocage de la vasotocine arginine a réduit l'agression et augmenté les soins parentaux chez les poissons clowns mâles », a déclaré DeAngelis. « C'est un résultat inhabituel parce que ce sont de si bons papas – nous ne pensions pas qu'il était possible pour eux d'être encore meilleurs. »

Le blocage de l'isotocine a eu l'effet inverse. Cela a accru l'agressivité et les poissons ont passé moins de temps à tailler et à attiser leurs œufs, a déclaré DeAngelis.

« Les résultats sont similaires à ce que nous voyons chez l'homme », a déclaré Rhodes. « L'ocytocine, qui est la version humaine de l'isotocine, est connue pour être importante pour la culture. L'arginine vasopressine, qui est la version humaine de l'arginine vasotocine, joue un rôle dans le comportement social et d'affiliation dans le contexte légèrement différent de l'accouplement. »

Les deux hormones ont des structures très similaires et se lient à des récepteurs similaires dans le cerveau, de sorte que les chercheurs ne peuvent pas être certains que l'antagoniste de l'une n'affecte pas également l'autre. Ils n'ont pas encore déterminé comment les hormones modifient spécifiquement la signalisation cérébrale.

« Les individus à travers le règne animal doivent prendre des décisions sur la façon de maximiser leur forme physique, et la plupart de ces décisions sont basées sur le contexte environnemental », a déclaré DeAngelis. « Il est intéressant de voir que les voies neurochimiques peuvent être modulées par le contexte social actuel. »