Chez les hippocampes et les syngnathes, c'est le mâle qui tombe enceinte et met bas. Les pères hippocampes incubent leurs embryons en développement dans une poche située sur leur queue.

La poche est l'équivalent de l'utérus des mammifères femelles. Il contient un placenta, favorisant la croissance et le développement des bébés hippocampes.

Les papas hippocampes fournissent des nutriments et de l'oxygène à leurs bébés pendant la grossesse, en utilisant certaines des mêmes instructions génétiques que la grossesse chez les mammifères.

Cependant, en ce qui concerne l'accouchement, nos recherches, publiées dans Placenta , montre que les hippocampes mâles semblent s'appuyer sur des comportements élaborés et sur leur structure corporelle unique pour faciliter le travail.

Comment les animaux donnent naissance

Le travail est un processus biologique complexe qui, chez les femelles gestantes, est contrôlé par des hormones, dont l'ocytocine. Chez les mammifères et les reptiles, l'ocytocine induit des contractions des muscles lisses de l'utérus.

Il existe trois principaux types de muscles :les muscles lisses, les muscles squelettiques et les muscles cardiaques.

Le muscle lisse se trouve dans les parois de la plupart des organes internes et des vaisseaux sanguins. Ce type de muscle n'est pas sous contrôle conscient. Par exemple, vos intestins sont tapissés de muscles lisses, qui se contractent en rythme pour déplacer les aliments dans votre intestin sans que vous ayez à les contrôler consciemment.

Le muscle squelettique se trouve dans tout votre corps et s'attache aux os via les tendons, permettant le mouvement du corps. Ce type de muscle est sous contrôle conscient. Par exemple, vos muscles biceps lorsqu'ils sont contractés vous permettent de plier consciemment votre bras.

Le muscle cardiaque est spécifique au cœur et est également sous contrôle involontaire.

Chez les mammifères femelles, la paroi utérine contient de nombreux muscles lisses. L'ocytocine stimule la contraction de ce muscle lisse, ce qui aide à déclencher le travail.

Ces contractions utérines sont spontanées et involontaires. Nous pouvons mesurer ces contractions utérines en réponse à l'ocytocine, et les résultats sont cohérents chez les mammifères et les reptiles.

Comment les hippocampes mâles donnent-ils naissance ?

Notre équipe de chercheurs de l'Université de Sydney et de l'Université de Newcastle a entrepris de déterminer le fonctionnement du travail chez les hippocampes mâles.

Nos données génétiques suggèrent que le travail des hippocampes pourrait impliquer un processus similaire au travail des mammifères femelles. Une étude réalisée en 1970 a également montré que lorsque des hippocampes mâles non gravides étaient exposés à la version poisson de l'ocytocine (appelée isotocine), ils exprimaient des comportements semblables à ceux du travail.

Par conséquent, nous avons prédit que les mâles hippocampes utiliseraient les hormones de la famille de l'ocytocine pour contrôler le processus d'accouchement en contractant les muscles lisses à l'intérieur de la poche à couvain.

Ce que nous avons trouvé

Tout d'abord, nous avons exposé des morceaux de poche d'hippocampe à l'isotocine. Alors que l'isotocine a provoqué la contraction de nos tissus témoins (intestin), étonnamment, cette hormone n'a produit aucune contraction dans la poche à couvain.

Le résultat nous a amené à nous interroger sur l'anatomie de la poche. Lorsque nous avons examiné la poche au microscope, nous avons constaté qu'elle ne contenait que de petits faisceaux épars de muscle lisse, bien moins que l'utérus des mammifères femelles. Cela explique pourquoi la poche ne s'est pas contractée lors de nos expériences.

À l'aide de techniques d'imagerie 3D combinées à la microscopie, nous avons ensuite comparé la structure corporelle d'hippocampes à ventre plat mâles et femelles.

Chez les mâles, nous avons trouvé trois os positionnés près de l'ouverture de la poche, associés à de gros muscles squelettiques. Ces types d'os et de muscles contrôlent la nageoire anale chez d'autres espèces de poissons. Chez les hippocampes, la nageoire anale est minuscule et n'a que peu ou pas de fonction dans la nage.

Ainsi, les gros muscles associés à la minuscule nageoire de l'hippocampe sont surprenants. Les muscles et les os de la nageoire anale sont beaucoup plus gros chez les hippocampes mâles que chez les femelles, et leur orientation suggère qu'ils pourraient contrôler l'ouverture de la poche.

Le comportement de parade nuptiale des hippocampes fournit un indice

La parade nuptiale des hippocampes est un processus élaboré. Les mâles ouvrent et remplissent leur poche d'eau en se penchant en avant et en contractant leur corps pour forcer l'eau dans la poche, avant de "danser" avec la femelle.

De même, pendant le travail, les hippocampes mâles plient leur corps vers la queue, appuyant puis se détendant. Ce comportement de "pression" s'accompagne d'un bref bâillement de l'ouverture de la poche, avec une série de secousses de tout le corps. Ce mouvement combiné à l'ouverture de la poche permet à l'eau de mer de s'écouler à travers la poche.

Les secousses et les pressions continuent, l'ouverture de la poche s'agrandit progressivement et des groupes de bébés hippocampes sont éjectés à chaque mouvement. Plusieurs centaines de bébés sont éjectés en peu de temps.

Nos résultats suggèrent que l'ouverture de la poche pour la parade nuptiale et la naissance est facilitée par les contractions des grands muscles squelettiques situés près de l'ouverture de la poche. Nous proposons que ces muscles contrôlent l'ouverture de la poche de l'hippocampe, permettant aux pères hippocampes de contrôler consciemment l'expulsion de leurs petits en fin de gestation.

De futures études biomécaniques et électrophysiologiques sont nécessaires pour examiner la force nécessaire pour contracter ces muscles et tester s'ils contrôlent l'ouverture de la poche.

Différentes façons de résoudre un problème

Nos résultats inattendus suggèrent que les hippocampes mâles utilisent des mécanismes différents pour accoucher par rapport aux femelles gestantes.

Nous supposons que les hormones de la famille de l'ocytocine, au lieu de produire principalement des contractions des muscles lisses, déclenchent la cascade de comportements des hippocampes qui mènent à la naissance.

Malgré les similitudes que les hippocampes mâles partagent avec les mammifères et les reptiles femelles pendant la grossesse, il semble que les pères hippocampes aient une façon unique de donner naissance à leurs petits. + Explorer plus loin

Les hippocampes mâles développent des placentas pour soutenir leurs bébés en pleine croissance

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.