La ménopause est un caractère biologique responsable d'une baisse de la fertilité, avec survie continue chez les femmes. En réponse aux allégations fournies par nombre de chercheurs soutenant la théorie classique de la grand-mère (Ecological Knowledge, Leadership, and the Evolution of Menopause in Killer Whales), ceux de cet article considèrent que l'existence d'un avantage lié à l'information n'est pas nécessaire pour expliquer l'origine de la ménopause. Leur objectif a donc été de montrer comment l'effet du choix des partenaires masculins pouvait expliquer l'apparition de la période ménopausique au sein de l'espèce humaine.

Un modèle bisexué, via une matrice de préférence d’accouplement [Mij], relie les histoires de vies masculines et féminines. Elle représente la propension d’un mâle d’âge i à former un lien avec une femelle d’âge j et de donner une progéniture s'ils sont fertiles. L’effet de mutations affectant indépendamment survie et fécondité a été modélisé sur une population de taille constante (1000 hommes-1000 femmes), sans baisse pré-existante de la fertilité féminine. Des allèles mutants, aux effets délétères non pléiotropique (mutations affectant la fertilité n’affectant pas la survie et vice versa), ont été introduits de façon aléatoire sur 5 loci autosomiques. Avec un effet sur la mortalité qu’à partir d’un certain âge, la survie a été déterminée selon le nombre et type de mutations héritées accumulées. Le modèle AP (all pairs ; matrice MijAP) se base sur la non préférence d’âge lors de l'accouplement ; YF (young female ; matrice MijYF) sur l’existence d’une préférence des hommes pour les femmes jeunes.

Les auteurs ont simulé l’introduction de mutations stérilisantes sexe-dépendante et de mutations causes de mortalité indépendantes du sexe, dans une population où la fertilité prolongée représente l’état ancestral. Le passage du modèle AP au modèle YF entraîne alors le déclin de la fertilité féminine. En effet, les fréquences des deux types de mutations obtenues avec la matrice MijAP montrent qu’elles sont contre-sélectionnées : il n’y a pas de ménopause. Mais avec MijYF, les mutations stérilisantes deviennent neutres chez la femme, s’accumulant à partir d’un certain âge, allant jusqu’à se fixer dans la plupart des répliques de simulation. La fertilité féminine a donc diminué avant la survie, et la ménopause a surgi. Le modèle bisexué peut ainsi expliquer la longueur de l’espérance de vie au-delà de l’âge reproductif : la préférence masculine pour les jeunes femmes serait responsable de l’accumulation de mutations délétères à la fertilité féminine, à l'origine de la période ménopausique.

Cet article se base sur deux hypothèses de départ, semblant essentielles à la genèse de la ménopause : (1) une préférence des hommes pour les femmes jeunes, qui peut être considéré comme un aspect de la sélection sexuelle masculine ; et (2) l'existence de mutations spécifiques aux femmes, ayant des effets néfastes sur la fertilité à partir d'un âge avancé (possiblement dus au dérèglement hormonal et à l'épuisement des ovocytes). Lors des simulations, les allèles ont été transmis de façon mendélienne classique.

Pris différemment, les données peuvent aussi suggérer que les préférences des hommes pour les femmes plus jeunes auraient contre-sélectionné les mutations dépendantes de l’âge et délétères à la survie. Ainsi, n’ayant pu s’accumuler, la ménopause serait apparue par l’allongement de la survie des femelles, malgré la baisse de leur fertilité.

L’élaboration de ces premiers modèles d’évolution de la ménopause, fondés sur la préférence d’accouplement, a permis de montrer que (1) le bénéfice tiré de l’information de nos aînées ménopausées (Ecological Knowledge, Leadership, and the Evolution of Menopause in Killer Whales) et (2) l’hypothétique baisse pré-existante de la fécondité chez celles-ci, ne sont pas des conditions sine qua non pour expliquer l’origine de la ménopause.

Cet article souligne un fait évident, mais facile à oublier au sein de ce débat : les effets observés chez quelques espèces sociales sous une hypothèse donnée, peuvent se révéler être des facteurs insuffisants pour élucider l’origine de ce casse-tête évolutif non résolu qu’est la ménopause.

La matrice MijAP montre qu’une indifférence de préférence d’âge empêche un déclin précoce de la survie des individus. En revanche, avec la matrice MijYF, cette survie est réduite, et la ménopause féminine s’établit avant le déclin de la survie. Cependant, ce modèle d’évolution de la ménopause n'est pas satisfaisant : malgré le retard d’accumulation des mutations âge-dépendantes délétères à la survie, la perte précoce de la fertilité féminine a déjà été caractérisée à l’état ancestral. Ce modèle n’explique donc ni comment cela s’est produit, ni pourquoi la sélection naturelle n’a pas agi pour étendre la fertilité féminine parallèlement à la hausse de la durée de vie. Ainsi, les auteurs de cette étude ont utilisé un modèle alternatif pour comprendre l'origine et l'évolution de la ménopause chez l'être humain, et ont simulés l'introduction de deux types de mutations au sein d'une population où la fertilité représente l'état de base de nos ancêtres (voir Résultats de l'article).