Le portail a été désactivé. Veuillez contacter l'administrateur de votre portail.

Vidéo de la leçon : Modes de reproduction asexuée Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à faire la distinction entre la reproduction asexuée et la reproduction sexuée, et à décrire les différents modes de reproduction asexuée des organismes.

15:34

Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à faire la distinction entre la reproduction asexuée et la reproduction sexuée. Nous parlerons de certains des avantages et inconvénients de chaque type de reproduction. Nous examinerons ensuite les différentes façons par lesquelles les organismes se reproduisent asexuellement.

La reproduction est un processus biologique par lequel les descendants (ou la progéniture) sont produits à partir de leurs parents. La capacité de transmettre des informations génétiques par l’intermédiaire de la reproduction est l’une des caractéristiques clés qui distingue les organismes vivants (comme cette vache) des entités biologiques non vivantes (par exemple les prions qui sont des protéines infectieuses responsables des maladies du cerveau et du système nerveux central). Les prions conduisent d’autres protéines normales à devenir également infectieuses, entraînant des maladies telles que celle de la vache folle. Cependant, ils ne transmettent pas d’informations génétiques par la reproduction et ne sont donc pas considérés comme des organismes vivants.

Les deux principaux types de reproduction sont la reproduction sexuée et la reproduction asexuée. De nombreux organismes, y compris les animaux les plus simples connus sous le nom d’éponges de mer, peuvent recourir à ces deux types de reproduction. La reproduction sexuée implique l’union de gamètes, ou cellules sexuelles. Un gamète mâle appelé spermatozoïde fusionne avec le gamète femelle appelé ovule dans un processus appelé fécondation. La fécondation crée un zygote, qui aura du matériel génétique provenant à la fois des gamètes mâles et des gamètes femelles, représenté ici par des lignes ondulées bleues et roses dans le noyau. Le zygote se développera en un nouvel individu, la progéniture. Dans le cas des éponges de mer, cette nouvelle progéniture commencera sa vie sous la forme d’une larve nageante mobile, qui finira par s’installer et se développer en éponge adulte. Chez l’Homme, le zygote produit à partir de la fécondation se développera pour devenir un bébé, comme celui là.

Dû à la façon dont les gènes sont réarrangés et hérités, les descendants produits lors de la reproduction sexuée sont génétiquement uniques, ce qui signifie que leur constitution génétique sera différente de celle de leurs parents et des autres descendants produits par les mêmes parents. Dans la reproduction asexuée, la progéniture est produite par un seul parent sans union de gamètes, de sorte que la progéniture est génétiquement identique au parent ainsi qu’à toute autre progéniture créée par le même parent. Nous appelons souvent ces organismes génétiquement identiques des clones.

La reproduction sexuée est généralement plus lente que la reproduction asexuée car le temps de trouver un partenaire, que la fécondation se produise et que le zygote se développe en progéniture peut être long. Cependant, la reproduction sexuée présente l’avantage d’augmenter le brassage génétique, qui fait référence aux différences dans la composition génétique des individus d’une même population. Un plus grand brassage génétique permet aux populations d’être plus résistantes aux changements environnementaux, par exemple, aux changements climatiques à court ou à long terme, ou aux nouveaux agents pathogènes. L’augmentation de cette résilience s’explique par le fait qu’avec un plus grand brassage génétique, il y a plus de chances que certains individus acquérissent des adaptations qui les aideront à faire face aux changements. Par exemple, face à la sécheresse, une éventuelle population végétale ayant subi un fort brassage génétique a plus de chances de contenir quelques individus dotés d’adaptations qui leur permettent de survivre.

Ici, nous pouvons voir que certaines des plantes de la population hypothétique ont des racines plus profondes, une adaptation qui leur permet d’atteindre l’eau, alors que les plantes à racines moins profondes ne seraient certainement pas capables d’y accéder. D’autres plantes possèdent de plus petites feuilles, une adaptation qui réduit la perte d’eau par la transpiration. Les plantes qui ont ces deux adaptations à la fois sont plus susceptibles de survivre à la sécheresse. Leur survie et leur reproduction continue garantissent la survie de l’espèce lorsque les conditions environnementales s’améliorent.

La reproduction asexuée est généralement plus rapide que la reproduction sexuée car il n’y a pas de temps perdu à trouver un partenaire, à la fécondation ou au développement du zygote. Par exemple, certains types de bactéries peuvent se reproduire de manière asexuée en seulement 20 minutes, ce qui signifie qu’en seulement 12 heures, une seule bactérie pourrait produire 68 milliards de descendants. Donc, c’est un mode de reproduction rapide. L’inconvénient de la reproduction asexuée est qu’elle n’augmente pas le brassage génétique. Ainsi, si l’environnement change soudainement, il est possible qu’il n’y ait pas d’individus capables de s’adapter au changement. Une population vulnérable risque donc une réduction considérable, voire même l’extinction.

Il existe de nombreux modes de reproduction asexuée. La fission binaire est le mode le plus couramment utilisé par les organismes unicellulaires. Vous vous souvenez peut-être que le préfixe «bi-» signifie deux et le mot «fission» signifie diviser (scinder), ce qui nous indique que la fission binaire repose sur la division d’une cellule mère en deux cellules filles. Chez les procaryotes comme les bactéries, la cellule mère fait d’abord une copie de son ADN, qui se trouve généralement sous la forme d’un chromosome circulaire baigné librement dans le cytoplasme. Ensuite, lors de la cytokinèse, c’est à dire la division de son cytoplasme, la cellule mère produit deux cellules génétiquement identiques appelées cellules filles.

Chez les eucaryotes unicellulaires tels que les amibes, l’ADN se trouve dans un noyau entouré d’une membrane. Ainsi, la première étape de la fission binaire est la mitose, lors de laquelle les chromosomes répliqués sont divisés en deux nouveaux noyaux. Comme chez les procaryotes, la dernière étape de la fission binaire chez les eucaryotes unicellulaires est la cytokinèse, et le résultat final est deux cellules filles génétiquement identiques.

Un autre mode de reproduction asexuée courant est le bourgeonnement (ou gemmiparité), dans lequel de nouveaux descendants proviennent d’excroissances de la cellule ou de l’organisme parent. Le bourgeonnement se produit chez les organismes unicellulaires, tels que les champignons unicellulaires appelés levures, et chez des organismes multicellulaires simples tels que les éponges de mer. Le processus de bourgeonnement commence par un petit renflement qui pousse vers l’extérieur de l’organisme parent. C’est le bourgeon. Dans les cellules de levure, le parent fait ensuite une copie de son noyau par mitose. L’une des copies se déplace dans le bourgeon, qui se développe jusqu’à maturité en restant attaché au parent. À maturité, la nouvelle cellule de levure peut se détacher du parent pour vivre de manière indépendante. Alternativement, elle peut rester attachée au parent après la fin de la cytokinèse, formant des chaînes ramifiées de cellules faiblement jointes, soit une colonie.

Le bourgeonnement dans les organismes unicellulaires ressemble à la fission binaire, mais il existe une différence clé. Dans la fission binaire, la cellule mère se divise en deux cellules filles immatures, qui atteignent la maturité en tant qu’individus distincts. En revanche, au cours du bourgeonnement, une cellule fille immature émerge d’une cellule mère et atteint sa maturité en restant attachée au parent, et lorsqu’elle se détache, on obtient deux cellules complètement matures. La cellule fille continuera de croître de manière indépendante ou en faisant partie d’une colonie.

La régénération est le processus de repousse des parties du corps endommagées ou manquantes. La plupart des organismes présentent une forme de régénération, mais plus les organismes sont avancés, plus la capacité de régénération diminue. Par exemple, des organismes plus simples tels que les lézards peuvent régénérer leur queue ou même leurs pattes, tandis que des organismes plus complexes, comme les êtres humains, peuvent réparer les cellules endommagés de leur peau et de leurs muscles et peuvent même régénérer leur foie, mais généralement pas des membres entiers. Dans ces exemples et dans la plupart des cas de régénération, aucune nouvelle progéniture n’est créée, il ne s’agit donc pas d’une forme de reproduction.

Cependant, il existe des cas où au moins deux morceaux ou fragments d’un organisme se transforment chacun en un nouvel individu. Le schéma montre un exemple de ce processus chez un type de ver plat appelé planaire. Si le planaire est coupé en deux fragments, chacun régénèrera la partie du corps manquante indiquée par les régions roses ombrées. Le résultat final est deux progénitures génétiquement identiques. Cette forme de reproduction par régénération est souvent appelée fragmentation (ou scissiparité) et peut également être observée chez les champignons, les étoiles de mer, les éponges et les vers segmentés.

La multiplication végétative est un mode de reproduction asexuée semblable à la régénération. Elle fait référence à la production de clones de plantes à partir de morceaux du parent. Cette descendance (progéniture) peut se développer à partir de fragments qui se sont détachés de la plante mère, comme le montre ici le figuier de Barbarie. Les fruits et les segments de tiges spéciaux appelés cladodes tombent au sol et commencent à développer leurs propres racines, finissant par se transformer en une nouvelle progéniture à côté de leur plante mère. Si ce processus se répète suffisamment de fois, il conduit à de grandes colonies de clones de figue de Barbarie, ce qui peut être assez problématique pour les agriculteurs et les éleveurs.

Un mode assez étonnant de reproduction asexuée est appelé la parthénogénèse. Il fait référence à la production d’un embryon à partir d’un ovule qui n’a pas été fécondé par un gamète mâle. La parthénogénèse se produit chez les Plantes; les Invertébrés tels que les Nématodes, les Insectes et les Crustacés; et chez un nombre surprenant de taxons de Vertébrés, notamment les Reptiles, les Amphibiens et les Poissons, bien que cela n’ait pas encore été documenté chez les Mammifères. Les mécanismes de la parthénogenèse sont complexes et varient considérablement d’une espèce à l’autre. Prenons un exemple chez des insectes appelés pucerons.

Ces parasites communs des jardins présentent une parthénogénèse cyclique, ce qui signifie qu’ils produisent une génération sexuée généralement en automne et plusieurs générations asexuées au printemps et en été. Le processus commence par un œuf diploïde non fécondé à l’intérieur d’un puceron femelle adulte. L’œuf non fécondé se transforme en embryon et finit par éclore sous une forme immature appelée nymphe alors qu’il est toujours à l’intérieur de la mère. La nymphe contient son propre embryon en développement, ce qui signifie que lorsque la mère donne naissance quelques jours plus tard, la nymphe est déjà gravide. Par parthénogénèse, une femelle peut produire jusqu’à 12 nymphes par jour, qui sont des clones génétiques et généralement toutes des femelles.

Le cycle de parthénogénèse se poursuit tout au long du printemps et de l’été, les nymphes se transformant en femelles matures (adultes) qui donnent naissance à plus de nymphes, ce qui représente au moins 10 et jusqu’à 40 générations asexuées par an. En automne, les nymphes mâles et femelles sont produites. Une fois matures, elles s’accoupleront pour commencer la phase sexuée de ce cycle de vie. L’alternance du cycle entre les phases asexuées et sexuées est une stratégie avantageuse pour les pucerons et pour de nombreux autres organismes. Ils peuvent rapidement augmenter leur population pendant la phase asexuée et introduire un brassage génétique pendant la phase sexuée, leur permettant de tirer profit des deux modes.

Vous vous souviendrez peut-être que les spores sont des cellules reproductrices spéciales qui, dans certaines conditions environnementales, peuvent produire une progéniture. Les spores sont généralement haploïdes, ce qui signifie qu’elles ont un seul exemplaire de chromosomes, et sont produites par sporulation. Les spores peuvent être utilisées pour la reproduction sexuée ou asexuée dans des organismes tels que les mousses et les fougères, les champignons et certains groupes de protistes comme les algues.

Vous avez peut-être déjà fait la désagréable expérience lors de votre petit déjeuner de découvrir des «mousses» blanches, grises ou noires sur un morceau de pain ou un fruit. Cette mousse est en fait un champignon communément appelé moisissure du pain qui appartient au genre Rhizopus. Comme de nombreux champignons, le corps principal de Rhizopus est composé d’hyphes ramifiées, des brins qui poussent dans et à travers le substrat, dans ce cas votre morceau de pain. Les hyphes forment un réseau appelé mycélium, qui ancre le champignon et lui permet d’absorber le sucre et l’amidon dont il a besoin pour survivre.

Lors de la reproduction asexuée, des structures bulbeuses noires appelées sporanges se développent aux extrémités d’hyphes spéciaux appelées sporangiophores. À l’intérieur de chaque sporange, agrandi ici, les spores sont produites par mitose. La plupart des espèces libèrent des spores en grand nombre, et Rhizopus ne fait pas exception. Chaque sporange peut contenir 50 000 spores, un seul morceau de pain moisi peut donc contenir des milliards ou même des milliers de milliards de spores. Lorsque les sporanges s’ouvrent, les spores sont libérées pour être dispersées dans l’air. D’autres organismes producteurs de spores dépendent des animaux ou de l’eau pour disperser leurs spores. Certains types d’algues et de bactéries ont même des spores flagellées qui peuvent nager activement vers de nouvelles zones. Si les spores atterrissent dans un environnement favorable, elles germeront, produisant de nouvelles hyphes génétiquement identiques aux champignons parents.

Un mode artificiel de reproduction asexuée est connu sous le nom de culture tissulaire, qui consiste à prélever un échantillon de cellules à partir de tissus vivants tels qu’une feuille de plante. Les cellules sont placées dans un laboratoire contrôlé, généralement dans un milieu de croissance spécial qui contient des nutriments essentiels à leur survie et à leur croissance. Des hormones peuvent être ajoutées au milieu de croissance pour favoriser le développement des cellules. Dans certains cas, la culture de tissus peut produire de nouveaux individus génétiquement identiques aux cellules de l’échantillon, telles que ces plantules, qui peuvent être transplantées et utilisées en recherche, en contrôlant ainsi les différences génétiques.

Dans ces cas-là, la culture tissulaire est considérée comme une forme de reproduction asexuée. Comme la culture tissulaire repose sur certaines des mêmes voies biologiques que la multiplication végétative et la régénération, la production de nouveaux individus entiers se fait généralement avec des spécimens de plantes, bien qu’il existe des exemples de micro-organismes et d’animaux simples qui ont été cultivés à partir d’échantillons de cellules.

Passons maintenant en revue certains des points clés de la vidéo. Toutes les formes de vie passent par un mode de reproduction, qui peut être asexuée ou sexuée. La reproduction sexuée implique l’union de gamètes mâles et femelles, généralement de deux parents. Elle a tendance à être plus lente que la reproduction asexuée, mais présente l’avantage d’augmenter le brassage génétique au sein d’une population, car la progéniture produite par mode sexué est génétiquement unique. La reproduction asexuée ne nécessite qu’un seul parent et ne dépend pas de la fécondation. Elle est généralement plus rapide que la reproduction sexuée, mais tend à diminuer le brassage génétique d’une population car elle produit une progéniture génétiquement identique. Certains des modes de reproduction asexuée sont la fission binaire, le bourgeonnement (ou gemmiparité), la régénération, la multiplication végétative, la parthénogénèse, la sporulation et la culture de tissus.

Nagwa utilise des cookies pour vous garantir la meilleure expérience sur notre site. En savoir plus sur notre Politique de Confidentialité.