La reproduction : UNE FONCTION VITALE (Exposé – SVT – Collège/Lycée)

« structures morphologiques de l'ovule et surtout du ~rmtdozoïdt) sont d'une remarquable homogénéité entre les différentes espèces animales.

Pérlodts de reprodudion Dans l'ensemble ,les périodes de reproduction sont tributaires de l'environnement, et généralement liées au cycle des saisons.

Leur nombre et leur durée varient selon les espèces.

Souvent l'éclosion ou la naissance a lieu au début du printemps.

Entre ces périodes de reproduction , l'animal est le plus souvent physiologiquement asexué .

Au-delà de la diversité des modalités de reproduction, la reproduction sexuée des animaux est caractérisée par une régulation hormonale complexe.

Elle permet entre autres, aux individus de sexes opposés d'avoir atteint leur maturité sexuelle de manière synchrone, à une même période de l'année.

Identification du partenaire sexuel le cas général est bien sOr l'existence de deux organismes à sexes séparés, c'est-à- dire d'une reproduction sexuée biparentale faisant intervenir deux individus, l'un mâle, l'autre femelle.

Mais il existe des cas où la reproduction sexuée se fait par l'intermédiaire d'individus à la fois mâle et femelle : c'est l'hermaphrodisme .

Ce mode de reproduction est caractérisé par la formation de gamètes mâles et femelles chez un même individu.

Par exemple , l' tscllrgot peut féconder et être fécondé.

Fréquent à l'état normal chez de nombreuses espèces d'invertébrés, il est rare ou accidentel chez d'autres espèces, en particulier chez les vertébrés .

Modes de fécondation Chez un grand nombre d'invertébrés et de vertébrés à mode de vie aquatique, les gamètes sont libérés hors de l'orga nisme : la fécondation est externe et étroitement dépendante du milieu aquatique.

Les gamètes sont émis en très grande quantité.

La fécondation est alors livrée au hasard, et bien souvent peu d'ovules sont fécondés .

la survie de l'espèce, dans ce cas, est liée au grand nombre d 'œufs pondus par les femelles .

Au cours de l'évolution , on assiste à l'acquisition progressive d'une indépendance vis-à-vis du milieu aquatique par le développement d'un double processus : la diminution du nombre d'œufs émis est corrélée avec l'acquisition des mécanismes de protection et de défense de l'œuf.

le stade le plus évolué est représenté par la nidation utérine au sein de l'organisme de la femelle .

Ceci est lié à l'apparition de la fécondation interne qui nécessite l'accouplement de deux partenaires de sexes opposés pourvus d 'organes copulateurs spécialisés.

Devenir de l'oeuf Aprés fécondation, l'œuf est plus ou moins indépendant de l'organisme maternel selon la nature et l'importance de la participation de ce dernier dans le développement du nouvel individu .

Chez les animaux ovipares, le transit de l'œuf, fécondé ou non, dans les voies génitales femelles, est très rapide .

les œufs des espèces ovipares , riches en substances nutr itives de réserve constituées par la mère, permettent un développement jusqu'à un stade où l'individu peut subvenir à ses besoins.

C'est le cas par exemple chez les OÏStiiUX .

Chez les animaux vivipares, l'œuf reste dans les voies génitales femelles où a lieu la plus grande partie ou la totalité de la vie embryonnaire .

les œufs des espèces vivipares sont pauvres en substances nutritives, ce qui ne leur permet pas de dépasser les premiers stades du développement embryonnaire.

Certaines annexes embryonnaires, dont le développement est plus ou moins important selon les espèces, vont alors se constituer (ex: le placenta ).

Ces annexes assurent entre autres, les échanges nutritifs et gazeux entre sang maternel et fœtal.

Ce mode de reproduction se rencontre surtout chez les mammifères mais n'en est pas l'apanage exclusif .

la viviparité existe également chez certaines espèces de poissons , d'amphibiens et de reptiles .

Les espèces ovovivipares représentent un cas intermédiaire, pour lequel les œufs se développent après fécondation interne dans l'orga nisme maternel.

Celui -ci n'assure aucun rôle nutritif.

!:embryon se développe dans une cavité utérine et est nourri exclusivement à partir des réserves nutritives de l'œuf.

la femelle donne naissance à des petits dont le développement est terminé.

Ce cas, peu fréquent se rencontre chez quelques espèces d'invertébrés (arthropodes) et de vertébrés (poissons, amphibiens, reptiles).

REPRODUCTION ASEXUtE Dans la reproduction asexuée , un fragment pluricellulaire de l'animal parent s'isole physiologiquement de celui-ci , puis s'en détache .

Ce fragment appelé blastozoïde est à l'origine d'un nouvel individu .

Souvent les individus fils restent rattachés à l'animal souche : la reproduction agame produit alors une colonie (cœ lentérés , bryozoaires, tunkltrs ).

Ce type de reproduction repose sur la seule division mitotique , au cours de laquelle le nombre de chromosomes reste constant de sorte que le patrimoine héréditaire est transmis en entier .

Génétiquement l'individu fils est le frère jumeau de l'individu parent.

REPRODUCTION DANS LE RÈGNE VÉGÉTAL la reproduction sexuée des végétaux.

comme pour les animaux, permet la variation génétique des individus d'une même espèce .

Celle-ci imp lique la formation d 'organes reproducteurs, qui fabriquent les cellules sexuelles, ou gamètes.

les gamètes mâle et femelle, produits à distance l'un de l'autre , doivent se rapprocher pour assurer leur fusion, ou fécondation .

Une reproduction asexuée existe aussi chez certains végétaux, elle se fait à partir d 'un fragment végétal (boutures, marcottes , bulbes , tubercules, etc.) : c 'est un clonage naturel .

REPRODUCTION SEXUtE La reproduction sexuée des végétaux n 'est pas fondamentalement différente de celle des animaux .

la formation d 'un nouvel organisme implique , dans les deux règnes, au travers de la méiose et de la fécondation , un brassage des gènes qui aboutit à chaque génération, à la création d 'individus génétiquement originaux.

Dans ses modalités, cependant, la reproduction végétale présente des différences sensibles avec celle des a nimaux.

les anima u x, sauf de rares exceptions, sont des êtres diploïdes (2n chromosomes dans chaque cellule), seuls les gamètes sont haploïdes (n chromosomes obtenus aprés la méiose) .

Chez les végétaux, chaque espèce vit successivement sous deux formes biolo giques distinctes , l'une haploïde et l'autre diploïde .

Modes de fécondation et milieux de vie la fusion des gamètes implique au préalable un déplacement de ceux-ci , ou tout au moins de l'un d 'entre eux.

Pour les végétaux, on peut d'une façon générale établir un rapport entre le mode de déplacement des gamètes et la nature du milieu où vivent les plantes : milieu aquatique ou milieu terrestre .

Chez les végétaux fondamentalement aquatiques comme les 11/guts, les gamètes , ou seulement l'un d 'eux.

sont libérés dans le milieu extérieur (eau marine ou douce).

Ce ou ces gamètes se déplacent grâce à des flagelles, et la fécondation résulte de l'action d 'au moins un des deux gamètes.

Dans tous les cas, la rencontre des gamètes se fait par l'intermédiaire du milieu aquatique extérieur à la plante.

le passage au milieu terrestre a été accompagné d'une évolution des modes de fécondation adaptant ceux-ci à ce nouveau milieu .

les végétaux supérieurs illustrent cette adaptation.

Chez les plantes à fleurs et à graines , appelées aussi phanérogames , la reproduction sexuée implique un mode de transport très particulier des gamètes mâles .

Chez ces végétaux en effet ce sont les grains de pollen qui sont disséminés et transportés par le vent les instdes ou les oiseaux .

La fécondation a lieu lorsque les gamètes mâles atteignent l'organe femelle récepteur: l'ovule chez les gymnospermes, le stigmate du pistil chez les angiospermes .

les ovules fécondés des gymnospermes (conifères) donnent des graines nues; il n 'y a jamais formation de fruit.

Chez les angiospermes ou plantes à fleurs , les ovules sont enfermés dans des carpelles.

Après la fécondation, les ovules donnent les graines contenant l'embryon , qui donnera la jeune plante , et les carpelles se transforment en fruits .

Détermination du sexe, sexualité relative Les gamètes mâles et femelles sont produits par un même individu (espèces monoïques ou hermaphrodites) ou par deux individus différents (espèces à sexes séparés dites dioïques) .

Ces situations rappellent celles qui sont observées chez les animaux mais , dans le cas des plantes, la distribution des sexes et par conséquent son déterminisme sont rendus compliqués par l'alterna nce des géné rations haploïdes -diploïdes et par le fait que la sexualisation peut affecter l'une ou l'autre de celles-ci .

Il a été observé des cas particuliers de sexualité dite relative .

Par exemple , chez l'algue Edocarpus siliculosus les gamètes se comportent soit comme des gamètes mâles s'ils sont mis en présence de gamètes incontestablement femelles, soit comme des gamètes femelles s'ils se trouvent en présence de gamètes mâles typiques .

REPRODUCTION ASEXUtE À côté de la reproduction par voie sexuée , il existe chez les plantes, comme chez certa ins animaux.

un mode de multiplication des individus qui ne fait intervenir aucun phénomène sexuel.

la propagation asexuée est réalisée sans l'intervention de l'appareil reproducteur et chez les plantes supérieures, sans formation de graines .

Cette reproduction asexuée , observée dans tous les groupes végétaux , est nommée multiplication végétative car elle s'effectue toujours à partir de fragments d'un appa reil végétatif, plus ou moins spécialisés dans ce mode de reproduction .

Tous ces processus naturels de reproduction asexuée sont utilisés et amplifiés dans de nombreuses pratiques agricoles.

Stolons Quelques végétaux supérieurs , comme le fr11/s/tr , produisent des stolons .

Ce sont de longues tiges grêles , dépourvues de feuilles , qui partent du pied de la plante et se terminent par un bourgeon .

Quand l'extrémité d'un stolon prend contact avec le sol, il s'enraci ne (marc ottage).

le bou rgeon terminal produit alors un nouveau pied , tandis que peu à peu, le reste du stolon meurt.

Racines drageonnantes D'autres plantes (framboisier , églantier) élaborent des drageons, tiges issues de bourgeons développ és sur des racines, qui donnent également de nouveaux individus .

le marcott age se produit quand une tige feuill é e banale touche le sol et que des racines se développent au point de contact .

Bulbilles la multiplication végétative peut encore se faire par formation de bulbilles, bourgeons aux feuilles minuscules gorgées de réserves.

Les bulbilles se détachent de la plant e mère , et chacune produit un nouvel individu complet.

Ces bulbille s, selon les plantes, se développent à l'aisselle des feuilles (j11clntht ), sur le pourtour des bulbes (glaïeul), à la base des tiges , etc.

Des bulbilles peuvent même commencer à se développer sur la plante mère et former des plantules prêtes à s'enraciner dès qu'elles se détachent.

Racines ou tiges tubérisées la fragmentation des rhizomes et des tubercules , qui sont des tiges (ou des portions de tiges) souterraines gorgées de réserves, assure une multiplication végétative aisée.

Par exemple, la pomme de ten-e est une tige renflée dont les bourgeons a xillaires donnent chacun une tige feuill ée au printemps .. »