Héritage maternel des rapports sexuels primaires chez le moucheron des champignons aux ailes sombres Lycoriella ingenua

Pourquoi ces minuscules mouches et leurs familles comptent

Chez la plupart des animaux, le fait qu’un nouveau-né soit mâle ou femelle est fixé par les chromosomes hérités à la conception, ce qui conduit à un mélange à peu près égal de fils et de filles. Les moucherons des champignons aux ailes sombres enfreignent cependant cette règle de façon spectaculaire. Ces petites mouches, qui peuvent infester des champignonnières, produisent parfois des pontes composées presque exclusivement de mâles ou presque exclusivement de femelles. Cette étude examine une espèce en particulier, Lycoriella ingenua, pour comprendre pourquoi leurs rapports sexuels sont si étranges, si ces tendances se transmettent dans les familles et si la température peut faire pencher la balance entre fils et filles.

Une façon étrange de décider qui naîtra mâle ou femelle

Chez Lycoriella ingenua, les règles habituelles d’héritage chromosomique sont renversées. Les mâles portent uniquement les chromosomes qu’ils ont reçus de leur mère, et lorsqu’ils produisent des spermatozoïdes, chaque cellule spermatique reçoit deux copies du chromosome X au lieu d’une seule. Lorsque ces spermatozoïdes fertilisent un ovule, l’embryon résultant commence avec trois chromosomes X. Au début du développement, avant que l’embryon n’active ses propres gènes, il élimine soit un soit deux de ces chromosomes X. La perte d’un X produit une femelle ; la perte de deux produit un mâle. Parce que cette élimination chromosomique est contrôlée par des molécules que la mère dépose dans ses œufs, les mères ont le potentiel d’influencer le nombre de fils et de filles qu’elles produisent.

Des familles avec des mélanges de fils et de filles très différents

Les chercheurs ont recueilli des moucherons des champignons dans une champignonnière en Écosse et ont établi des dizaines de « lignées isoféminines », chacune fondée par une paire accouplée unique. Ils ont ensuite suivi ces lignées familiales jusqu’à quatre générations, en comptant soigneusement le nombre de descendants mâles et femelles dans chaque ponte. Les résultats montrent une variation extrême : certaines pontes étaient entièrement masculines, d’autres entièrement féminines, et beaucoup se situaient entre ces extrêmes. Sur l’ensemble des pontes, la moyenne était légèrement biaisée vers les mâles, mais la dispersion était bien plus large que ce que l’on attendrait si le sexe était déterminé purement par le hasard, ce qui suggère un contrôle biologique sous-jacent plutôt qu’une simple chance.

Des rapports sexuels qui se transmettent dans les familles

Pour tester si ces rapports sexuels inhabituels sont héréditaires, l’équipe a comparé les mères à leurs filles, en se concentrant sur des cas où les filles avaient été accouplées avec leurs frères afin que le contexte familial soit similaire. Les filles de mères fortement biaisées vers les mâles avaient tendance, en moyenne, à produire elles-mêmes des pontes plus masculines, et les filles de mères plus féminines avaient tendance à produire davantage de femelles. Les sœurs au sein d’une même famille présentaient aussi des rapports sexuels plus similaires que des femelles non apparentées. Ces schémas indiquent une composante génétique, contrôlée par la mère, qui influence quelle fraction d’embryons est orientée vers le développement en mâles ou en femelles, impliquant probablement plusieurs gènes agissant de concert plutôt qu’un simple interrupteur tout-ou-rien.

Tester si la température fait pencher la balance

Des travaux antérieurs sur des espèces de moucherons apparentées laissaient entendre que la température durant le développement de la mère pourrait influer sur le rapport des sexes de sa progéniture. Pour vérifier cela, les auteurs ont élevé les individus en développement à trois températures — 12 °C, 18 °C et 25 °C — pendant le stade nymphal, lorsque se forment les ovules, puis ont replacé tous les descendants à 18 °C et ont compté mâles et femelles. Si des températures extrêmes, en particulier le traitement au froid, ont augmenté la mortalité globale et semblaient affecter un peu plus les mâles, la proportion de fils et de filles n’a pas changé de manière cohérente ni statistiquement significative selon la température. Dans cette espèce, du moins dans la plage testée, la température ne semble donc pas être un facteur majeur des rapports sexuels biaisés.

Ce que cela signifie pour la compréhension du sexe et de l’évolution

Ce travail montre que chez Lycoriella ingenua, la part de fils et de filles dans une ponte est un caractère variable et héréditaire, façonné par les gènes de la mère plutôt que par un résultat fixe de 50:50. La température joue un rôle mineur, si rôle il y a, pour faire basculer cet équilibre. Pour les non-spécialistes, l’idée clé est que le sexe chez ces mouches n’est pas simplement déterminé par les chromosomes initiaux de l’embryon, mais par le nombre de chromosomes X que l’embryon élimine — un processus contrôlé par des instructions génétiques déposées par la mère. Cela fait du moucheron des champignons aux ailes sombres un modèle puissant pour explorer des systèmes de détermination du sexe plus complexes, polygéniques, et aide les biologistes à comprendre comment des rapports sexuels inhabituels évoluent dans la nature, y compris chez des espèces qui affectent l’agriculture et les écosystèmes.

Citation: Shlyakonova, M., Monteith, K.M., Ross, L. et al. Maternal inheritance of primary sex ratios in the dark-winged fungus gnat Lycoriella ingenua. Heredity 135, 113–119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41437-026-00821-0

Mots-clés: détermination du sexe, moucherons des champignons, rapport des sexes, effets maternels, traits polygéniques