Faire des enfants nécessiterait dix fois plus d’énergie que nous ne le pensions (et ça veut dire beaucoup)

Les résultats, loin d’être anodins, ont des implications sur notre compréhension de la biologie.

Une récente étude scientifique nous informe que les coûts énergétiques indirects de la reproduction dans le règne animal ont été largement sous-estimés dans les théories biologiques antérieures. Pour donner la vie, un lourd tribut doit être payé.

Que vous ayez des enfants ou non, vous avez peut-être déjà entendu cette affirmation : donner la vie représente un coût non-négligeable. Mais cette vérité est plus universelle que nous ne le pensions. Une étude parue jeudi 16 mai dans Science, puis synthétisée et vulgarisée par Popular Science (PopSci), s’attarde sur les coûts énergétiques indirects de la reproduction dans le règne animal.

Selon les auteurs, les coûts métaboliques indirects pour les mères portant des petits ont été largement sous-estimés dans les théories biologiques antérieures.

Un lourd tribut biologique

Cette analyse très fouillée, la première du genre, ne s’est pas attardée sur le coût des soins parentaux, à l’instar de l’approvisionnement alimentaire ou de la lactation, qui succèdent à la ponte des œufs ou à la naissance. Les experts se sont exclusivement focalisés sur les apports énergétiques nécessaires à la création de ces fameux œufs ou celle de l’enfant, détaille le magazine américain. Bien que certains frais aient été omis, l’étude a permis de mettre en lumière le fait qu’un lourd tribut biologique devait être payé pour donner la vie.

Les résultats, loin d’être anodins, ont des implications sur notre compréhension de la biologie et de l’écologie, mais aussi en ce qui concerne la conservation de la faune et la prévision de l’avenir de la biodiversité. Notamment dans un monde marqué par les effets inéluctables du changement climatique. "C’est un peu comme réécrire des manuels [scolaires]", illustre Robbie Burger, professeur adjoint de biologie à l’Université du Kentucky, auprès de Popular Science.

"Le coût de la biosynthèse a souvent été négligé et considéré comme insignifiant, admet le spécialiste, qui n’est pas impliqué dans ces recherches. Mais cela montre qu’il y a un coût énorme lié à la croissance et au développement d’une progéniture, de la fécondation à la naissance. Rien n’est transformé en biomasse, tout est brûlé."

Lauren Buckley, écologiste évolutionniste à l’Université de Washington, a également fait part de son point de vue dans les colonnes du mensuel. "Mes confrères affirment que les coûts indirects dépassent [parfois] les coûts directs", détaille la spécialiste, qui n’a pas pris part à l’étude. "Cela a des conséquences majeures sur la façon dont nous réfléchissons à l’aspect énergétique des organismes qui évoluent dans leur environnement", a-t-elle ensuite estimé.

La particularité des mammifères...

Dans le champ de la reproduction, il y a d’abord l’énergie incarnée par la progéniture. Celle dont les nouveaux-nés ont besoin pour quitter le ventre maternel ou émerger des œufs. Cette énergie provient directement de la mère et finit sa vie sous forme de tissu biologique chez le nouvel être vivant, éclaire PopSci. En parallèle, il existe aussi les coûts indirects de la reproduction. Autrement dit, l’énergie qui sera dépensée afin de synthétiser et de porter le bébé. C’est ce coût qui, jusqu’à présent, était largement sous-estimé. Pour de nombreuses espèces, notamment les mammifères, il dépasse pourtant largement le premier : la quantité d’énergie métabolique indirecte dépensée pendant la reproduction représenterait environ 90 % de l’énergie totale utilisée dans le processus allant de la fécondation à la naissance.

Les résultats obtenus par les chercheurs permettent d’affirmer que créer la vie est un processus inefficace. L’écologiste et biologiste Michael Kearney – qui travaille au sein de l’Université de Melbourne et n’a pas participé aux recherches – le compare au fonctionnement d’un moteur de voiture.

La plus grande partie de l’énergie dédiée à la reproduction sera "gaspillée" sous forme de chaleur et d’autres sous-produits métaboliques qui résultent des réactions chimiques et biologiques, permettant la formation d’une nouvelle vie. Il faut davantage d’énergie pour synthétiser un tissu que ce que le tissu lui-même n’en contient.

Au fil de leurs recherches, les scientifiques (qui ont analysé plusieurs milliers d’articles) ont créé un modèle mathématique afin de comprendre les coûts directs et indirects de la reproduction. Les chercheurs estiment que les coûts indirects de la reproduction sont une fonction linéaire, directement liée au temps qu’une mère a passé à porter ses petits, ainsi qu’à l’augmentation du métabolisme que l’on associe à cette étape de la vie.

... et le cas humain

Quid des humains ? Les auteurs sont arrivés à la conclusion que nous pouvions attester d’un des coûts indirects les plus élevés. En effet, de la fécondation jusqu’à la naissance, une grossesse humaine issue de la fécondation consommerait 24 fois plus d’énergie métabolique que l’énergie directe stockée chez un nouveau-né. Cela signifie que les coûts indirects liés à la procréation représenteraient 96 % de la charge énergétique totale de la reproduction.

On ignore encore où cet excès d’énergie achève son existence, mais les scientifiques ont émis l’hypothèse que la création du placenta ou le métabolisme de la progéniture lui-même serait en mesure de brûler les calories de la mère. Des recherches supplémentaires devront être menées pour confirmer ou infirmer cette thèse. Si les résultats s’avéraient exacts, une très grande partie de la biologie animale serait certainement amenée à être réévaluée.