43.1 : Méthodes de reproduction
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Compétences à développer
- Décrire les avantages et les inconvénients de la reproduction asexuée et sexuelle
- Discuter des méthodes de reproduction as
- Parlez des méthodes de reproduction sexuelle
Les animaux produisent une progéniture par reproduction asexuée et/ou sexuée. Les deux méthodes présentent des avantages et des inconvénients. La reproduction asexuée produit une progéniture génétiquement identique au parent, car les descendants sont tous des clones du parent d'origine. Un seul individu peut produire une progéniture de manière asexuée et un grand nombre de descendants peuvent être produits rapidement. Dans un environnement stable ou prévisible, la reproduction asexuée est un moyen de reproduction efficace car tous les descendants seront adaptés à cet environnement. Dans un environnement instable ou imprévisible, les espèces se reproduisant de manière asexuée peuvent être désavantagées parce que tous les descendants sont génétiquement identiques et peuvent ne pas présenter la variation génétique nécessaire pour survivre dans des conditions nouvelles ou différentes. D'autre part, les taux rapides de reproduction asexuée peuvent permettre de réagir rapidement aux changements environnementaux si les individus présentent des mutations. Un autre avantage de la reproduction asexuée est que la colonisation de nouveaux habitats peut être plus facile lorsqu'un individu n'a pas besoin de trouver un partenaire pour se reproduire.
Au cours de la reproduction sexuée, le matériel génétique de deux individus est combiné pour produire une progéniture génétiquement diverse qui diffère de celle de leurs parents. La diversité génétique de la progéniture produite sexuellement est censée donner aux espèces de meilleures chances de survie dans un environnement imprévisible ou changeant. Les espèces qui se reproduisent sexuellement doivent maintenir deux types d'individus différents, les mâles et les femelles, ce qui peut limiter leur capacité à coloniser de nouveaux habitats, car les deux sexes doivent être présents.
Reproduction asexuée
La reproduction asexuée se produit chez les microorganismes procaryotes (bactéries) et chez certains organismes eucaryotes unicellulaires et multicellulaires. Les animaux se reproduisent de différentes manières de manière asexuée.
Fission
La fission, également appelée fission binaire, se produit chez les microorganismes procaryotes et chez certains organismes invertébrés multicellulaires. Après une période de croissance, un organisme se divise en deux organismes distincts. Certains organismes eucaryotes unicellulaires subissent une fission binaire par mitose. Dans d'autres organismes, une partie de l'individu se sépare et forme un second individu. Ce processus se produit, par exemple, dans de nombreux échinodermes d'astéroïdes par la division du disque central. Certaines anémones de mer et certains polypes coralliens (Figure\(\PageIndex{1}\)) se reproduisent également par fission.
En bourgeonnement
Le bourgeonnement est une forme de reproduction asexuée qui résulte de l'excroissance d'une partie d'une cellule ou d'une région du corps qui entraîne la séparation de l'organisme d'origine en deux individus. Le bourgeonnement est fréquent chez certains animaux invertébrés tels que les coraux et les hydres. Dans les hydres, un bourgeon se forme qui devient adulte et se détache du corps principal, comme l'illustre la figure\(\PageIndex{2}\), tandis que dans le bourgeonnement corallien, le bourgeon ne se détache pas et se multiplie au sein d'une nouvelle colonie.
Lien vers l'apprentissage
Regardez une vidéo d'une hydre en train de bourgeonner.
FRAGMENTATION
La fragmentation est la division du corps en deux parties avec régénération ultérieure. Si l'animal est capable de se fragmenter et que la pièce est suffisamment grande, un individu distinct se reproduira.
Par exemple, dans de nombreuses étoiles de mer, la reproduction asexuée se fait par fragmentation. La figure\(\PageIndex{3}\) montre une étoile de mer pour laquelle un bras de l'individu est cassé et régénère une nouvelle étoile de mer. On sait que les travailleurs de la pêche tentent de tuer les étoiles de mer qui mangent leurs palourdes ou des huîtres en les coupant en deux et en les rejetant dans l'océan. Malheureusement pour les travailleurs, les deux parties peuvent chacune se régénérer une nouvelle moitié, ce qui donne deux fois plus d'étoiles de mer pour s'attaquer aux huîtres et aux palourdes. La fragmentation se produit également chez les vers annélides, les turbellaires et les porifères.
Notez que lors de la fragmentation, il y a généralement une différence notable de taille des individus, alors que lors de la fission, deux individus de taille approximative se forment.
Parthénogenèse
La parthénogenèse est une forme de reproduction asexuée où un ovule se développe en un individu complet sans être fécondé. La progéniture qui en résulte peut être haploïde ou diploïde, selon le processus et l'espèce. La parthénogenèse se produit chez des invertébrés tels que les puces aquatiques, les rotifères, les pucerons, les pastilles, certaines fourmis, les guêpes et les abeilles. Les abeilles utilisent la parthénogenèse pour produire des mâles haploïdes (drones) et des femelles diploïdes (ouvrières). Si un ovule est fécondé, une reine est produite. La reine des abeilles contrôle la reproduction des abeilles ruches afin de réguler le type d'abeille produite.
Certains animaux vertébrés, tels que certains reptiles, amphibiens et poissons, se reproduisent également par parthénogenèse. Bien que plus fréquente chez les plantes, la parthénogenèse a été observée chez des espèces animales séparées par sexe dans des zoos terrestres ou marins. Deux dragons de Komodo femelles, un requin-marteau et un requin-tête noire ont produit des jeunes parthénogènes lorsque les femelles ont été isolées des mâles.
Reproduction sexuelle
La reproduction sexuée est la combinaison de cellules reproductrices (généralement haploïdes) de deux individus pour former une troisième progéniture unique (généralement diploïde). La reproduction sexuée produit une progéniture dotée de nouvelles combinaisons de gènes. Cela peut constituer un avantage adaptatif dans des environnements instables ou imprévisibles. En tant qu'humains, nous avons l'habitude de penser que les animaux ont deux sexes distincts, mâle et femelle, déterminés dès la conception. Cependant, dans le règne animal, il existe de nombreuses variantes sur ce thème.
Hermaphrodisme
L'hermaphrodisme survient chez les animaux où un individu possède à la fois des organes reproducteurs mâles et femelles. Les invertébrés tels que les vers de terre, les limaces, les ténias et les escargots, illustrés sur la figure\(\PageIndex{4}\), sont souvent hermaphrodites. Les hermaphrodites peuvent s'autoféconder ou s'accoupler avec une autre de leurs espèces, en se fécondant mutuellement et en produisant tous deux une progéniture. L'autofécondation est courante chez les animaux à mobilité réduite ou immobiles, tels que les bernacles et les palourdes.
Détermination du sexe
La détermination du sexe chez les mammifères est déterminée génétiquement par la présence des chromosomes X et Y. Les individus homozygotes pour X (XX) sont des femmes et les individus hétérozygotes (XY) sont des hommes. La présence d'un chromosome Y entraîne le développement de caractéristiques masculines et son absence entraîne des caractéristiques féminines. Le système XY est également présent chez certains insectes et plantes.
La détermination du sexe des oiseaux dépend de la présence des chromosomes Z et W. Un homozygote pour Z (ZZ) donne un mâle et un hétérozygote (ZW) une femelle. Le W semble être essentiel pour déterminer le sexe de l'individu, tout comme le chromosome Y chez les mammifères. Certains poissons, crustacés, insectes (tels que les papillons et les papillons) et reptiles utilisent ce système.
Le sexe de certaines espèces n'est pas déterminé par la génétique mais par certains aspects de l'environnement. La détermination du sexe chez certains crocodiles et tortues, par exemple, dépend souvent de la température pendant les périodes critiques du développement des œufs. C'est ce que l'on appelle la détermination du sexe dans l'environnement, ou plus précisément la détermination du sexe dépendante de la température. Chez de nombreuses tortues, les températures plus fraîches pendant l'incubation des œufs produisent des mâles et les températures chaudes produisent des femelles. Chez certains crocodiles, les températures modérées produisent des mâles, tandis que les températures chaudes et froides produisent des femelles. Chez certaines espèces, le sexe dépend à la fois de la génétique et de la température.
Les individus de certaines espèces changent de sexe au cours de leur vie, alternant entre hommes et femmes. Si l'individu est d'abord une femme, on parle de protogynie ou de « première femme » ; s'il s'agit d'abord d'un mâle, on parle de protandrie ou de « premier mâle ». Les huîtres, par exemple, naissent mâles, grandissent, deviennent des femelles et pondent des œufs ; certaines espèces d'huîtres changent de sexe plusieurs fois.
Résumé
La reproduction peut être asexuée lorsqu'un individu produit une progéniture génétiquement identique, ou sexuelle lorsque le matériel génétique de deux individus est combiné pour produire une progéniture génétiquement diverse. La reproduction asexuée se produit par fission, bourgeonnement et fragmentation. La reproduction sexuée peut signifier la réunion des spermatozoïdes et des ovules dans le corps des animaux ou la libération de spermatozoïdes et d'ovules dans l'environnement. Une personne peut appartenir à un seul sexe ou aux deux ; elle peut d'abord être de sexe unique et changer de sexe au cours de sa vie, ou elle peut rester un homme ou une femme.
Lexique
- reproduction asexuée
- forme de reproduction qui produit une progéniture génétiquement identique au parent
- bourgeonnant
- forme de reproduction asexuée qui résulte de l'excroissance d'une partie d'une cellule conduisant à la séparation de l'animal d'origine en deux individus
- fission
- (également, fission binaire) méthode par laquelle les organismes multicellulaires augmentent en taille ou reproduction asexuée dans laquelle un organisme unicellulaire se divise en deux organismes distincts par mitose
- fragmentation
- la découpe ou la fragmentation de l'animal d'origine en plusieurs parties et la croissance d'un animal distinct à partir de chaque partie
- hermaphrodisme
- état d'avoir à la fois des organes reproducteurs mâles et femelles chez le même individu
- parthénogenèse
- forme de reproduction asexuée où un ovule se développe en un individu complet sans être fécondé
- reproduction sexuelle
- mélange de matériel génétique provenant de deux individus pour produire une progéniture génétiquement unique