Vidéo de la leçon: Reproduction asexuée Sciences

Transcription de la vidéo

Dans cette vidéo, nous allons voir le processus vital qu’est la reproduction. Nous décrirons ensuite les caractéristiques de la reproduction asexuée. Et nous allons discuter de ses avantages et ses inconvénients. Nous étudierons ensuite les principaux modes de reproduction asexuée.

La reproduction est le processus par lequel les organismes produisent une progéniture, aussi appelée descendance. C’est l’un des processus qui définit toutes les formes de vie et qui est nécessaire à la survie de toute espèce. La plupart des scientifiques considèrent que les entités biologiques qui ne peuvent pas se reproduire seules, par exemple les virus, ne sont pas vivantes.

Les deux principaux types de reproduction sont la reproduction sexuée et la reproduction asexuée. La reproduction sexuée repose sur le processus de fécondation, qui consiste en l’union de deux gamètes généralement issus de deux parents différents. Cette fécondation a lieu lorsque le spermatozoïde d’un mâle fusionne avec l’ovule d’une femelle. En raison de la façon dont les gènes sont réarrangés et hérités, La progéniture produite par reproduction sexuée est différente de ses deux parents de par la façon dont les gènes sont réorganisés et transmis. Cette progéniture est donc dite génétiquement unique. Et si les deux mêmes parents ont plus de petits, ils seront aussi génétiquement uniques, différents les uns des autres et de leurs parents.

La production d’une progéniture génétiquement unique conduit à des populations avec une variation génétique plus élevée, ce qui les rend plus résistantes aux changements environnementaux, comme par exemple les changements climatiques ou l’arrivée de nouveaux agents pathogènes. Imaginez qu’un nouveau virus envahisse une population à forte variation génétique. Certains individus dans la population auront un génotype qui les rend sensibles au virus. D’autres individus plus chanceux auront un génotype qui offre une immunité complète face au virus. Et d’autres auront un génotype qui donne une immunité partielle.

Bien que les individus sensibles et partiellement immunisés puissent être infectés par le virus et même mourir, la forte variation génétique dans cette population signifie qu’au moins certains des individus, ceux ayant des génotypes conduisant à des adaptations bénéfiques, survivront. Et la survie de ces individus face au nouveau virus assure la survie de l’espèce.

Contrairement à la reproduction sexuée, la reproduction asexuée ne nécessite qu’un seul parent pour produire une progéniture. Ces descendants sont génétiquement identiques entre eux ainsi qu’avec l’organisme parent, et peuvent être dits clones. La reproduction asexuée est généralement plus rapide que la reproduction sexuée car il n’y a pas besoin de trouver un partenaire, ni de fécondation ou de gestation. Cependant, elle n’augmente pas la variation génétique, ainsi si l’environnement change, il peut n’y avoir aucun individu adapté pour faire face au changement. Cela rend la population vulnérable aux réductions de taille, voire à l’extinction.

Il existe de nombreux modes de reproduction asexuée. L’un des plus courants est la fission binaire. Vous vous souvenez sans doute que le préfixe bi- signifie deux et que le mot fission signifie diviser. Cela décrit le processus au cours duquel une cellule mère, comme cette amibe, copie tout d’abord son ADN, puis divise son noyau et son cytoplasme afin de produire deux cellules filles génétiquement identiques. La fission binaire est la forme la plus courante de reproduction asexuée utilisée par les procaryotes, comme les bactéries. Mais elle peut aussi être utilisée par des eucaryotes unicellulaires, comme les euglènes, ou l’amibe représentée sur ce schéma.

Rappelez-vous de ce que nous avons dit plus tôt, l’un des avantages de la reproduction asexuée est qu’elle est plus rapide que la reproduction sexuée. Par exemple, certains types de bactéries peuvent subir une fission binaire en seulement 20 minutes. Cela signifie qu’en 12 heures, une seule bactérie pourrait produire plus de 68 milliards de descendants. C’est vraiment une reproduction rapide.

Une deuxième méthode de reproduction asexuée est appelée bourgeonnement, dans laquelle les descendants proviennent d’un gonflement ou bourgeon initialement attaché à un organisme parent. Le bourgeonnement se retrouve chez les procaryotes, par exemple les cyanobactéries, mais aussi chez les eucaryotes, notamment des champignons unicellulaires et des organismes pluricellulaires comme les hydres. Le processus de bourgeonnement commence par la croissance d’une petite protubérance externe dans la cellule mère. C’est le bourgeon. La progéniture en bourgeonnement se développe jusqu’à maturité tout en restant attachée à la cellule mère.

Chez certaines espèces, comme l’hydre, les cellules filles finissent par se détacher de la cellule mère et s’installer ailleurs pour devenir des clones indépendants. Dans d’autres espèces, comme le corail, les cellules filles restent attachées, formant une colonie qui s’étend au cours du temps. Mais qu’ils se détachent ou qu’ils restent dans la colonie, les nouveaux individus produits par le bourgeonnement seront génétiquement identiques entre eux et avec leur parent.

Un autre mode de reproduction asexuée se fait via l’utilisation de spores, des cellules reproductrices spéciales qui, dans les bonnes conditions, peuvent se développer en descendance. Elles sont généralement haploïdes, ce qui signifie qu’elles ont un seul lot de chromosomes. Les spores sont utilisées comme mode de reproduction asexuée par des champignons, des algues, certains groupes de protistes et des plantes sans fleurs comme les mousses et les fougères. Elles sont également utilisées par certains organismes pour la reproduction sexuée.

Les spores sont généralement produites au sein de cellules ou de structures reproductrices spéciales Une structure productrice de spores que vous connaissez est le «champignon», généré par le mycélium souterrain de certains champignons au sens propre quand les conditions sont propices à leur reproduction. Bien que les spores trouvées sur les champignons soient produites de façon sexuée, le processus de dispersion est similaire à celui des spores asexuées.

Les spores sont généralement libérées en grand nombre par l’organisme parental, et les champignons ne sont pas une exception. Sous le chapeau du champignon se trouvent des milliards voire des billions de spores qui sont libérées en nuages pour être dispersées par le vent. D’autres organismes peuvent disperser leurs spores via l’eau ou lorsqu’elles sont attachées à des animaux. Les mousses et certains types d’algues ont même des spores à flagelles qui peuvent nager activement dans l’eau. Une fois que les spores se sont déposées, elles peuvent survivre pendant de longues périodes jusqu’à ce que les conditions deviennent idéales, et à ce moment-là germer pour finir par devenir un nouvel individu.

Un mode de reproduction asexuée utilisé à la fois par les plantes avec et sans fleurs est la multiplication végétative. C’est la production de clones de plantes à partir des parties de la plante mère, y compris les feuilles, les tiges et les structures souterraines de stockage des aliments comme les tubercules et les bulbes. Les succulentes, par exemple l’aloès ou les cactus, sont bien connues pour leur capacité à produire une progéniture par multiplication végétative. Le figuier de barbarie peut produire une progéniture à partir de fruits ou de segments de tiges appelés cladodes qui tombent sur le sol. Les fruits et les cladodes vont faire pousser leurs propres racines, se développant finalement en clones à côté de leur plante mère.

Si ce processus est répété suffisamment de fois, cela conduira à de grandes colonies de clones de figuiers de barbarie, ce qui peut être assez problématique pour les agriculteurs ou les éleveurs. C’est exactement ce qui s’est passé en Australie, où le figuier de barbarie, une plante non indigène, a été introduite à la fin du 19e siècle. Dans les années 1920, le figuier de barbarie a pris le contrôle de 240 000 kilomètres carrés, soit à peu près la taille du Royaume-Uni! Le gouvernement australien a essayé de nombreuses tactiques pour se débarrasser du figuier de barbarie, la plus réussie étant la libération d’une chenille, appelée Cactoblastis, se nourrissant de cactus. Les chenilles Cactoblastis ont pu manger 80 pour cent des figuiers de barbarie en seulement sept ans environ. Ces chenilles affamées ont fait beaucoup de trous!

Le dernier mode de reproduction asexuée que nous allons aborder s’appelle la régénération, c’est la capacité à faire repousser des parties du corps endommagées ou manquantes. La régénération est souvent utilisée de manière non reproductive. Par exemple, si une étoile de mer perd une branche à cause d’un prédateur, elle peut en régénérer une nouvelle à sa place. Dans ce type de régénération, aucune nouvelle progéniture n’est créée et ce n’est pas une forme de reproduction.

Il existe aussi des cas où deux ou plusieurs morceaux ou fragments d’organismes deviennent chacun un nouvel individu. Pour le distinguer de la régénération non reproductrice, ce processus peut être appelé fragmentation. Et les individus produits par fragmentation seront des clones génétiques. La fragmentation est utilisée par des champignons, des étoiles de mer, des éponges, des vers plats comme les planaires, et des vers segmentés.

Voyons maintenant ce que nous avons retenu sur la reproduction asexuée avec quelques questions d’entraînement.

Complétez la phrase suivante. La reproduction asexuée produit des descendants qui sont … identiques aux parents, ce qui réduit les … génétiques. (A) Non, expressions; (B) génétiquement, variations; (C) presque, mutations; ou (D) partiellement, similitudes.

Les deux mots de la réponse seront utilisés pour remplir chacun des deux trous. Par exemple, si nous choisissons la réponse «presque, mutations», nous disons que la phrase correcte devrait être: «La reproduction asexuée produit des descendants presque identiques aux parents, ce qui réduit les mutations génétiques.» Pour remplir le premier trou de la phrase, nous devons connaître la relation entre les descendants produits par la reproduction asexuée et leurs parents.

Vous vous rappelez peut-être que la reproduction asexuée n’a besoin qu’e d’un seul parent. Observons donc une bactérie qui subit la forme commune de reproduction asexuée appelée fission binaire. Les bactéries sont des procaryotes, leur ADN flotte donc librement dans le cytoplasme, généralement sous la forme d’un chromosome circulaire. Pendant que la bactérie grossit pour se préparer à la division, elle fait une copie de son chromosome. La bactérie se divise ensuite en deux bactéries filles, chacune contenant une copie du chromosome. Parce qu’il n’y a pas de deuxième parent pour mélanger les gènes, les deux bactéries filles sont génétiquement identiques. Autrement dit, ce sont des clones. Nous avons donc déterminé que le terme correct pour remplir le premier trou est «génétiquement».

Contrairement à la reproduction asexuée, la reproduction sexuée nécessite deux parents, le père fournissant un spermatozoïde et la mère fournissant un ovule. Une fois que le spermatozoïde et l’ovule fusionnés, via un processus appelé la fécondation, ils donnent une structure appelée zygote. Le noyau du zygote porte du matériel génétique issu de ses deux parents, représenté ici par les deux petits traits verts et roses. Le zygote se divisera et grandira, devenant ultimement une progéniture entièrement fonctionnelle.

En raison de la façon dont les gènes sont réarrangés et hérités pendant la reproduction sexuée, cette nouvelle progéniture sera génétiquement unique, différente de ses parents et de toute autre progéniture issue de ces mêmes parents. Chaque cas de reproduction sexuée produit une progéniture génétiquement unique. Au fil du temps, cela augmente la variation génétique de la population, c’est-à-dire les différences de matériel génétique entre les individus d’une même population.

En revanche, si nous nous intéressons à la reproduction asexuée au fil du temps, nous pouvons voir que le même chromosome est copié et transmis à chaque génération de progéniture, conduisant à une population de clones avec une variation génétique limitée. Cet exemple montre que le terme correct pour remplir le deuxième trou est «variations». La phrase complète est donc: «La reproduction asexuée produit des descendants génétiquement identiques aux parents, ce qui réduit les variations génétiques».

Le tableau ci-dessous présente quelques modes de reproduction asexuée et les organismes qui les utilisent. Qu’est-ce que remplace X?

Pour déterminer ce que X remplace dans le tableau, regardons d’abord les informations déjà remplies. La première colonne nous donne l’organisme, la seconde, le mode de reproduction asexuée, et la troisième colonne donne une brève description de ce mode de reproduction. Dans la première ligne, nous pouvons voir que les bactéries Salmonella utilisent la fission binaire. C’est lorsque la cellule mère copie, ou double, son matériel génétique avant de se diviser en deux cellules filles distinctes. Dans la deuxième ligne, nous pouvons voir que la levure utilise le bourgeonnement comme mode de reproduction asexuée. La cellule mère forme une protubérance, ou bourgeon, qui se développe en un individu et finira par se détacher.

Dans la troisième ligne, il est écrit que les vers plats se reproduisent de manière asexuée lorsque le parent se divise en deux parties et que chacune de ces parties se développe en un nouvel organisme. La question nous demande de remplacer X par le terme correct pour ce mode de reproduction asexuée. La description du mode X est similaire à la description de la fission binaire et implique que l’organisme mère se divise en deux parties. Cependant, dans la fission binaire, ces deux parties deviennent deux cellules distinctes, tandis que dans le mode X, chacune des nouvelles parties finit par devenir un nouvel organisme pluricellulaire. C’est une distinction importante car la fission binaire n’est utilisée que par des organismes unicellulaires alors que les vers plats sont pluricellulaires.

De nombreux organismes pluricellulaires, notamment les vers plats, utilisent un mode de reproduction asexuée appelée régénération. Voyons le processus de régénération chez un type de ver plat appelé planaire. Si le planaire est divisé en deux parties ou fragments, chaque fragment fait repousser, ou régénère, les parties du corps qui lui manquent, rayées en rose sur le schéma. Le résultat final est deux descendants totalement fonctionnels. Le processus de régénération correspond bien à la description du mode X donnée par le tableau. On peut donc dire que le terme correct pour remplacer le X dans le tableau est «régénération».

Revoyons maintenant certains des points clés de la vidéo. La reproduction est un processus essentiel de la vie. Les deux formes de reproduction sont la reproduction asexuée et la reproduction sexuée. La reproduction asexuée ne nécessite qu’un seul parent et n’implique pas de gamètes, ou cellules sexuelles. La reproduction sexuée, elle, implique l’union de deux gamètes généralement issus de deux parents différents. La reproduction asexuée donne une progéniture génétiquement identique, ce qui limite la variation génétique de la population. La reproduction sexuée, en revanche, produit une progéniture génétiquement unique, ce qui augmente la variation génétique. La reproduction asexuée est généralement plus rapide que la reproduction sexuée car il n’y a pas besoin de trouver un partenaire, ni de fécondation ou de gestation.

Il existe de nombreux modes de reproduction asexuée, notamment la fission binaire qui est utilisée par les organismes unicellulaires; le bourgeonnement qui se retrouve chez les organismes pluricellulaires comme unicellulaires; la multiplication végétative utilisée par les plantes; la production de spores observées chez les champignons, les algues et les plantes sans fleurs; et la régénération utilisée par les étoiles de mer, les éponges, les vers plats et les vers segmentés.