La reproduction dans le règne animal s'aborde sous différents angles. Dans cet article en seront envisagées les stratégies et modalités.
Multiplication asexuée La multiplication asexuée, ou agame ou somatique ou multiplication végétative, est une multiplication simple donnant une descendance pratiquement identique à l'organisme parental si elle ne fait pas intervenir de méiose. Dans les cas où la multiplication asexuée fait intervenir une méiose, la descendance peut être différente de l'organisme parental (voir parthénogenèses ci-dessous).
En zoologie, le terme de « reproduction asexuée » est parfois aussi utilisé.
Modalités Division binaire
vignette|Animation d'une division binaire totale. La division binaire ou scissiparité consiste à ce qu'une cellule (mère) se divise en deux cellules (filles). Le génotype des deux cellules filles est identique à celui de l'ex-cellule mère. Cette reproduction s'effectue essentiellement chez les bactéries. Ce mécanisme général associe donc la réplication du chromosome bactérien et l’élongation puis le clivage du corps cellulaire. Ces deux processus ne sont cependant pas obligatoirement liés et, dans certains cas, le clivage du chromosome peut s’effectuer indépendamment de la cytodiérèse, donnant ainsi naissance à des formes bacillaires très longues, comportant plusieurs chromosomes dans une même cellule.
La fragmentation La fragmentation est décrite comme un phénomène de stolonisation. À partir d'un individu on obtient une chaîne d'individus. Il existe plusieurs types de stolonisation : l'architomie ; la paratomie ; paratomie et bourgeonnement pygidial.
Bourgeonnement ou gemmiparité Dans le cas du bourgeonnement, ou gemmiparité, il y a formation d'excroissances sous forme de bourgeons, à partir d'un individu parental conservé. Il existe des bourgeons : coloniaux ou d'accroissement ; de dissémination.
Parthénogenèses La parthénogenèse est un mode de reproduction qui ne nécessite pas la présence d'un gamète mâle, uniquement d'un ovule, et résultant en des individus haploïdes. On la retrouve naturellement et très fréquemment chez certains hyménoptères ou phasmes (dont c'est le mode reproduction principal), et elle est soupçonnée dans différents phylums jusque chez les vertébrés (poissons). Elle a été obtenue expérimentalement et fortuitement avec des ovules humains..
Variantes Il existe d'autres parthénogenèses particulières.
Pseudogamie La pseudogamie ou gynogenèse, est un mode de développement de l'œuf qui implique la stimulation de l'ovule par un spermatozoïde ou même des moyens mécaniques artificiels (une aiguille par exemple). Le matériel génétique du spermatozoïde « fécondant » dégénère et n'est donc pas exprimé dans la descendance. Ce mode de reproduction est retrouvé chez des espèces de poissons et coléoptères.
Androgénèse L'androgénèse est le développement d'un individu à partir d'un spermatozoïde. Elle n'a pas encore été observée dans la nature, elle demeure uniquement expérimentale. Un ovule est irradié pour détruire le noyau et un spermatozoïde injecté dans son cytoplasme. Le spermatozoïde utilise les éléments de ce dernier et conduit à la formation d'un embryon (grâce à des pré-traitements particuliers). Cette manipulation a été effectuée avec succès avec un triton (amphibien). Tous les individus ainsi obtenus sont haploïdes et ne sont pas viables.
Avantages de la multiplication asexuée participation de l'ensemble des membres d'une population plus grande simplicité par rapport à la reproduction (pas de recherche de partenaire, de parade, de compétition) production possible de nombreux individus formant une lignée isogénique à partir d'un parent. Les individus fils, en absence de brassage génétique, appartiennent à la même génération. colonisation rapide d'un environnement stable et favorable
Inconvénients de la multiplication asexuée La multiplication asexuée ne crée pas de diversité génétique : La reproduction asexuée reproduisant l'ADN à l'identique, les mutations dues à des erreurs de copies aléatoires, sont rares et ont peu de chances de donner un résultat viable. C'est pourquoi, la reproduction exclusivement asexuée est surtout viable chez des micro-organismes dont les populations peuvent compter de très grands nombres d'individus qui se reproduisent rapidement. C'est alors le nombre massif des reproductions qui assure l'existence de mutations viables.
Il existe cependant des exemples d'espèces animales qui perdurent malgré une reproduction clonale. L'espèce de poissons Poecilia formosa, par exemple, provient d'un unique événement d'hybridation (♀ × ♂ Poecilia latipinna) survenu il y a environ .. On considère généralement que le réassortiment des allèles résultant de la reproduction sexuée est nécessaire pour que la sélection naturelle agisse efficacement. Une espèce purement clonale devrait donc accumuler rapidement des mutations délétères et disparaître. Bien que Poecilia formosa ait accumulé des mutations plus rapidement que ses ancêtres sexués, cela n'a pas entraîné de déclin fonctionnel, contrairement aux prédictions théoriques. Au contraire, la conversion génique favorise la sélection adaptative et purificatrice en générant de nouvelles lignées clonales où les mutations antérieures sont soit renversées, soit fixées, et en résolvant les incompatibilités entre les haplotypes ancestraux. La transition vers la clonalité a modifié la structure de la chromatine, mais les haplotypes asexués de Poecilia formosa conservent néanmoins les paysages mutationnels divergents de leurs espèces ancestrales..
Régulation La multiplication asexuée est régulée par des facteurs externes comme la température, la nutrition, la photopériode, la densité des individus Cette régulation s'effectue par des facteurs de croissance et non pas par de véritables hormones produites par une glande endocrine. La multiplication asexuée est liée à la capacité de régénération des organismes. C'est un mode facile et maintenu dans le temps de manière courte.
La reproduction sexuée Définition La reproduction sexuée implique la fusion des gamètes, donc la production de cellules germinales donnant des cellules haploïdes sexuées par l'intermédiaire du processus homogène appelé la gamétogenèse : les cellules d'un être se divisent en deux, chaque nouvelle cellule n'emportant qu'une moitié des chromosomes (méiose). Ces cellules ayant la moitié du patrimoine génétique sont appelées gamètes ; dans le cas des humains, il s'agit des spermatozoïdes chez l'homme et des ovules chez la femme.
Pour certains êtres, la fabrication de gamètes (gamétogénèse) a lieu dans des organes appelés gonades ; chez les humains, les gonades sont les testicules chez l'homme et les ovaires chez la femme.
Dans le cas de ce type de reproduction, il faudrait parler de procréation, puisque le patrimoine génétique n'est pas reproduit (un enfant n'a pas les mêmes chromosomes que son père ou sa mère mais un mélange des deux), voire de nouveaux chromosomes sont créés (enjambement).
L'isolement de cette lignée germinale est différente selon les embranchements. Les notions de lignée germinale et somatique ont été mises en place par Weissman en 1892.
Gonades et gonoductes Gamétogenèse diffuse Il existe des organismes qui ne possèdent ni gonade ni gonoducte. C'est le cas des polychètes. Ils ont dans leurs cavité générale de l'hémocœle et la différenciation des gamètes s'effectue à partir du mésoderme. Ce sont des individus formant des gamètes mâle ou femelle. Ces gamètes empruntent le canal néphridien pour être libérées dans le milieu marin. Il s'ensuit une fusion de ces deux gamètes formant un hypothétique futur individu. Chez d'autres espèces, les gamètes empruntent une lésion qui se forme latéralement. Il n'y a pas de passage par les néphridies. C'est le cas le plus simple et le plus primitif.
Gonades non permanentes On peut rencontrer deux cas : chez les spongiaires, il existe un testicule rudimentaire ; chez les hydres, il y a apparition d'un petit ovaire temporaire.
Chez les spongiaires, les éléments germinaux peuvent apparaître à n'importe quel moment du cycle. Il n'y a pas d'appareil évacuateur. Seulement pour la lignée mâle il y a des gonies se regroupant en amas dans la mésoglée. Ces gonies sont entourées par des cellules (collencytes). Cet ensemble forme un kyste (testicule rudimentaire non permanent dans lequel s'effectue la spermatogénèse). Ces kystes sont libérés dans le milieu extérieur en passant au travers de l'ectoderme. Ils pénètrent par le système inhalant dans une éponge femelle. Les kystes viennent alors au contact des choanocytes de l'endoderme femelle. Des cellules de la mésoglée vont se différencier en génocytes ou amedocytes et s'implantent dans l'endoderme. Les cellules femelles produisent des substances pour attirer les spermatozoïdes. On aboutit ainsi à la fécondation.
Chez les hydres, il y a des gonades rudimentaires temporelles. Chez l'hydre mâle, il se forme des testicules, on dit que c'est une espèce gonochorique. À la surface de ces hydres se forment sur la partie antérieure des ampoules testiculaires dans lesquelles se passe la spermatogenèse. Cette dernière se produit d'une manière stratifiée. On a une différenciation centrifuge de la spermatogenèse à l'intérieur de chaque follicule (partie de l'ampoule). Quand les spermatozoïdes sont formés, ils sont rejetés par l'intermédiaire d'un canalicule. Ceci au moment de la reproduction. Chez les femelles il y a apparition de taches ovariques blanchâtres avec des contours lobés. Il y a des ovogonies qui vont se multiplier et donner des ovocytes. Les ovocytes vont fusionner entre elles pour donner un plasmode qui aura un seul noyau et de nombreux lobes. ces lobes captent les ovogonies. Le plasmode perce la paroi de l'ectoderme et se fixe à l'aide de ces pseudopodes à l'extérieur du tégument en restant enchâssé dans l'ectoderme. Il est fécondé sur place.
Gonades permanentes Hermaphrodisme Le lombric, par exemple, possède deux paires de testicules indépendants. Ils ne sont pas liés et sont situés sur les segments et 11. Il possède également une paire d'ovaire dans le . Toutes ces gonades sont indépendantes mais reliées aux conduits par des pavillons ciliés se terminant par des spermiductes qui affluent vers le pore génital mâle des . En ce qui concerne la partie femelle, l'oviducte s'ouvre vers le pore génital femelle dans le . La maturation des cellules sexuelles mâles se fait dans les vésicules séminales en trois paires (spermatogenèse). Les spermatozoïdes passent dans le pavillon cilié. La maturation des cellules sexuelles femelles se fait dans l'ovisac.
Au moment de la reproduction, le clitellum se gonfle. il se situe du au . Le tégument présente un renflement épidermique, sécrétant du mucus. Celui-ci recevra les gamètes spermatozoïdes et les ovules.
Sexes séparés : Arthropodes Chez les Arthropodes, il y a continuité entre gonades et canaux évacuateurs, entre testicule et spermiducte et entre ovaire et oviducte. La différenciation sexuelle est précoce pendant la segmentation de l'œuf. La mise en place des gonades se fait dès les premières mues larvaires aux dépens des vésicules cœlomiques postérieures primitivement métamérisées. Ces vésicules fusionnent entre elles pour former deux bandelettes latérales donnant vers l'avant des gonades et vers l'arrière les canaux évacuateurs. Ces bandelettes sont colonisées par les cellules germinales.
Le testicule est constitué d'un grand nombre de tubes séminifères côte à côte. La spermatogenèse se fait de manière hélicoïdale du pôle apical au pôle basal. Les drosophiles possède un tube séminifère. Les Lépidoptères possèdent quatre tubes séminifères. Les Orthoptères possèdent jusqu'à deux cents tubes séminifères.