Video Transcript
Dans cette vidéo, nous allons apprendre à décrire les caractéristiques de la
reproduction asexuée et sexuée, et étudier des exemples de ces deux types de
reproduction. Nous allons également voir ce que le terme variation génétique signifie et comment
les reproductions asexuée et sexuée diffèrent par la variation génétique qu'elles
apportent à leur progéniture.
Il y a plusieurs caractéristiques que tous les organismes vivants ont en commun. Des organismes microscopiques, comme les bactéries, jusqu’aux plus grands arbres ou
aux humains comme vous et moi, nous nous déplaçons tous, bien que certains d’entre
nous se déplacent plus vite que d’autres. Nous devons également libérer de l’énergie, ce que nous faisons par un processus
appelé respiration qui a lieu dans presque toutes nos cellules. Nous sommes tous sensibles à notre environnement et nous grandissons tous. Bien que tous les individus ne se reproduisent pas, certains des individus d’une
espèce doivent se reproduire pour que cette espèce perdure. Nous devons tous excréter les déchets de nos cellules. Et pour mener à bien ces processus consommateurs d'énergie, nous devons tous tirer
des nutriments de notre alimentation. Essayons de nous en rappeler en gardant en tête la première lettre de chacun de ces
processus essentiels de la vie: MRS CREN.
Dans cette vidéo, nous nous concentrerons sur la reproduction. Mais qu’est-ce que la reproduction, et pourquoi est-elle si importante? La reproduction est le processus biologique par lequel les êtres vivants peuvent
produire de nouveaux individus, appelés progéniture. Les nouveaux individus produits auront une partie de l'information génétique
transmise par leurs parents et auront donc certaines des mêmes caractéristiques que
leurs parents. Par exemple, cette personne a reçu l’information génétique qui code pour les cheveux
noirs de ses parents, et elle a donc les cheveux noirs. Beaucoup d’individus à chaque génération d’une espèce se reproduisent. Mais certains individus ne deviennent pas des parents.
La progéniture produite constitue la génération suivante. Cette nouvelle génération va grandir et devenir mature, et finira par se reproduire
pour avoir ses propres enfants. Et ainsi de suite. Si ces personnes ne se reproduisaient pas, elles mourraient sans donner de génération
suivante. Si cela se produisait à plus grande échelle, l'espèce de ces bonhommes bâtons
pourrait s'éteindre. Sans reproduction, les espèces qui vivaient il y a des centaines d’années
n’existeraient plus aujourd’hui. Par le passé, de nombreuses espèces devenues trop rares pour se reproduire ont
disparu.
Bien que nos bonhommes bâtons ne soit pas une vraie espèce, parmi beaucoup d'espèces
réellement déclarées éteintes en 2020 figurait Oophaga speciosa que vous pouvez voir
ici. Le but ultime de chaque espèce est d’assurer sa survie à travers les générations sans
s’éteindre. C’est pourquoi au moins certains organismes de chaque génération de chaque espèce
doivent se reproduire, afin de garantir la survie de leur espèce.
Voyons les différents types de reproduction que nous allons explorer dans cette
vidéo. Les organismes peuvent se reproduire de différentes manières. Mais ces méthodes peuvent être regroupées en deux grandes catégories: la reproduction
asexuée et la reproduction sexuée.
Voyons d’abord la reproduction asexuée. Dans la reproduction asexuée, il n’y a qu’un seul parent impliqué. Et cet organisme est capable de produire une progéniture identique à lui-même. Deux cellules filles identiques sont donc produites à partir d’une cellule mère. En général, les organismes qui se reproduisent exclusivement de manière asexuée sont
des organismes unicellulaires, comme les bactéries ou les levures, mais il existe
aussi quelques exemples intéressants de plantes et d'animaux qui se reproduisent de
manière asexuée. Comme nous l’avons mentionné, les organismes peuvent se reproduire de manière asexuée
de plusieurs façon.
Découvrons ce processus avec l’exemple d’une bactérie. Les bactéries sont des organismes unicellulaires qui peuvent parfois causer des
maladies chez l'Homme. Mais de nombreuses bactéries nous sont également très utiles. Par exemple, celles qui vivent dans notre système digestif peuvent nous aider à
digérer nos aliments. De nombreuses bactéries se reproduisent de manière asexuée par un processus appelé
fission binaire. Le mot binaire vient du latin et signifie deux choses ensemble, tandis que le mot
fission fait référence à la division ou séparation de choses. En effet, dans la fission binaire, la cellule bactérienne d’origine se divise en deux
nouvelles cellules, appelées cellules filles.
La fission binaire produit deux cellules identiques. Cela signifie que chaque fois qu’une bactérie se reproduit, les deux nouvelles
bactéries produites sont complètement identiques entre elles et avec la cellule
d’origine. Les bactéries sont des organismes procaryotes, ce qui signifie qu’elles n’ont pas de
noyau dans leurs cellules. En revanche les organismes eucaryotes, comme cette amibe unicellulaire du nom
d’Amoeba proteus, ont bien un noyau dans chacune de leurs cellules. Bien qu’elle ait principalement lieu dans les cellules procaryotes, certaines
cellules eucaryotes, comme celles de l’amibe, peuvent également réaliser une fission
binaire.
La reproduction asexuée est un processus très rapide et ne nécessite pas beaucoup
d’énergie. La fission binaire chez certaines bactéries peut même avoir lieu en moins de 20
minutes. Contrairement à la fission binaire, qui a principalement lieu chez les procaryotes,
les eucaryotes peuvent se reproduire de manière asexuée en utilisant un type
différent de division cellulaire appelée mitose, qui produit également deux cellules
filles génétiquement identiques à partir d’une cellule parentale. Ainsi, chez les procaryotes comme chez les eucaryotes, la reproduction asexuée donne
toujours des clones de la cellule mère. Cependant, certaines différences peuvent survenir entre les deux cellules filles en
raison de leurs conditions environnementales.
Les champignons sont un grand groupe d’organismes, dont certains se reproduisent de
manière asexuée. Il existe des champignons unicellulaires, comme la levure. Une levure dont vous avez peut-être entendu parler, qui est utilisée pour faire lever
le pain, s’appelle la levure de boulanger. Les cellules de levure se reproduisent de manière asexuée par un processus appelé
bourgeonnement, par lequel un nouvel organisme bourgeonne depuis la cellule
initiale. Et les deux cellules produites seront génétiquement identiques l’une à l’autre.
D’autres champignons, comme ceux qui causent la moisissure du pain, peuvent utiliser
des structures spéciales appelées spores pour se reproduire de manière asexuée. En fait, lorsque vous voyez de la moisissure sur un morceau de pain comme celui-ci,
vous voyez des colonies de spores des champignons qui essaient de se reproduire
autant que possible pour se répandre sur tout le pain.
Certaines plantes peuvent également se reproduire de manière asexuée par un processus
appelé propagation végétative, dans lequel de nouvelles plantes peuvent pousser à
partir des parties végétatives de la plante, qui comprennent les feuilles, les tiges
et les racines. Voyons ce processus dans ce fraisier. Comme vous pouvez le voir, le fraisier a produit des extensions d’une structure en
forme de tige appelée stolon. Les stolons peuvent pousser au-dessus ou en-dessous de la surface du sol jusqu’à ce
qu’ils trouvent un endroit approprié pour s’enraciner, établissant une nouvelle
plante à proximité de la plante-mère.
Voyons ensuite la reproduction sexuée. La reproduction sexuée implique toujours deux parents de la même espèce: un mâle et
une femelle. Puisque la reproduction sexuée nécessite deux parents, un organisme a besoin de
trouver un partenaire du sexe opposé pour se reproduire. Chaque parent produit de nombreuses cellules appelées gamètes, aussi dites cellules
sexuelles ou cellules reproductrices. Ces gamètes contiennent la moitié du matériel génétique d’une cellule normale du
corps. Voyons pourquoi.
La reproduction sexuée implique deux grandes étapes: la formation de ces gamètes puis
leur fusion, un processus qu’on appelle la fécondation. La formation de gamètes est due à un type de division cellulaire appelée méiose. Lorsque les cellules se divisent par méiose, quatre nouvelles cellules sont
formées. Et comme nous l’avons mentionné précédemment, chacun de ces quatre gamètes contiendra
moitié moins d’informations génétiques qu’une cellule normale du corps ou que la
cellule mère.
Alors que cette cellule mère avait quatre chromosomes, chacune des cellules filles
n’en a que deux. En effet, au cours la reproduction sexuée, un gamète issu de chaque parent fusionnent
dans un processus appelé fécondation pour donner un zygote avec un lot complet de
matériel génétique. Le zygote produit, contrairement aux clones produits par reproduction asexuée, est
génétiquement différent de ses parents. Ce zygote grandit et change au fil du temps pour devenir un organisme complètement
développé.
Voyons donc comment cela peut se produire dans différents groupes d’organismes. La reproduction sexuée peut également avoir lieu de plusieurs manières
différentes. Chez les animaux, les gamètes sont appelées ovules pour les femelles et
spermatozoïdes pour les mâles. Chez la plupart des mammifères, y compris les humains, la fécondation et le
développement du zygote ont lieu dans le corps de la mère. Et le processus de développement est appelé grossesse. Après cette période de développement, la progéniture, l’enfant dans le cas des
humains, nait.
Chez la plupart des oiseaux et des reptiles, la fécondation est aussi interne, mais
ils pondent par contre des œufs. Chez la plupart des poissons et des amphibiens, la fécondation a généralement lieu à
l’extérieur du corps de la mère, souvent dans l’eau, et des œufs sont également
produits. Après une période de développement de ces œufs, la progéniture peut en éclore.
La reproduction sexuée chez les plantes se produit légèrement différemment. Bien que de nombreuses plantes puissent se reproduire de manière asexuée, plusieurs
types de plantes subissent également une reproduction sexuée. L’organe de reproduction des plantes s’appelle la fleur. Les gamètes mâles chez les plantes se trouvent dans les grains de pollen, qui peuvent
se rendre aux gamètes femelles, ou à l’ovule, en se déplaçant à travers certaines
parties de la fleur. Là, les gamètes vont fusionner par fécondation, formant finalement des graines, qui
peuvent se développer en de nouvelles plantes. Si le grain de pollen est produit par la même fleur que l’ovule qu’il féconde
finalement, c’est un exemple de reproduction asexuée, car les deux gamètes ont été
produits par le même parent. Cependant, si ce pollen provient d’une plante différente, il s’agit d’une
reproduction sexuée, car la progéniture produite sera génétiquement différente de
chaque parent.
Maintenant que nous avons vu certaines bases de la reproduction asexuée et sexuée,
identifions certaines des similitudes et des différences entre ces deux processus en
utilisant ce diagramme de Venn. Les deux processus impliquent la production d’une nouvelle progéniture et la
transmission de matériel génétique à cette progéniture pour former une nouvelle
génération. Une différence claire entre les deux, comme vous l’avez peut-être remarqué, est que
la reproduction asexuée ne nécessite qu’un seul parent, tandis que la reproduction
sexuée nécessite deux.
Comme nous l’avons mentionné précédemment, la reproduction asexuée est un processus
rapide et efficace qui nécessite très peu d’énergie. Cela signifie également que les organismes qui se reproduisent de manière asexuée
peuvent donner naissance à un grand nombre de progénitures dans un court laps de
temps. En revanche, la reproduction sexuée prend beaucoup plus de temps et demande beaucoup
d’énergie. La reproduction sexuée donne généralement moins d’organismes, mais plus grands. Par exemple, vous savez peut-être qu’une femme subit neuf mois de grossesse pendant
laquelle le bébé grandit et se développe. Et généralement, plus un organisme est grand, plus cette période est longue. Par exemple, les éléphants d’Afrique portent leurs petits 22 mois avant d’accoucher,
soit près de deux ans.
Les descendants produits par reproduction asexuée sont génétiquement identiques à
leurs parents et peuvent donc être appelés des clones, tandis que la reproduction
sexuée donne naissance à des descendants génétiquement différents de leurs parents,
car ils ont une combinaison de caractéristiques des deux parents.
Nous pouvons décrire ces similitudes et différences génétiques entre les organismes
grâce à un concept appelé variation génétique. La variation génétique décrit les différences des informations génétiques de
différents êtres vivants qui leur confèrent des combinaisons uniques de
caractéristiques. Les organismes qui se reproduisent de manière asexuée ont tendance à avoir une très
faible variation génétique, car leurs cellules filles sont produites par des
processus tels que la mitose, ce qui les rend génétiquement identiques aux cellules
parentes.
Cependant, les organismes qui se reproduisent sexuellement ont une variation
génétique beaucoup plus élevée en raison de la production de gamètes génétiquement
différents par méiose. Grâce à la variation génétique, la combinaison de gènes des parents donne un ensemble
unique de caractéristiques pour chaque nouvel organisme. Examinons les avantages de la variation génétique élevée apportée par la reproduction
sexuée à travers un exemple.
La phalène du bouleau, ou Biston betularia, est une espèce de papillon d’apparence
tachetée noire et blanche. Il existe deux types de ce papillon de nuit: un avec un corps de couleur claire et un
avec un corps de couleur sombre. En Angleterre, juste avant la révolution industrielle au 18ème siècle, les phalènes à
corps sombres étaient très rares et celles à corps clair étaient beaucoup plus
fréquentes, car elles se camouflaient bien contre les arbres pâles, comme ce
bouleau. Cela protégeait les papillons de couleur claire des prédateurs comme les oiseaux,
alors que les papillons plus sombres étaient clairement visibles et rapidement
avalés.
En raison de la variation génétique naturelle, cependant, il restait une petite
quantité de papillons plus sombre. Au cours des premières décennies de la révolution industrielle, cependant, les choses
ont commencé à changer pour la phalène du bouleau. Les papillons à corps sombre ont commencé à être observés en nombres de plus en plus
importants, finissant même par dépasser la quantité de papillons à corps clair. Comment et pourquoi pensez-vous que ce changement est survenu? Mettez la vidéo sur pause pour y réfléchir.
Au cours de la révolution industrielle, plusieurs villes d’Angleterre ont commencé à
brûler du charbon pour alimenter leurs usines, ce qui a produit beaucoup de
pollution sous la forme d’une fumée noire. La pollution atmosphérique dans les villes a tellement augmenté que les rues, les
bâtiments et les arbres été noircis de suie. Ces changements environnementaux signifiaient que les papillons plus sombres se
camouflaient sur les surfaces maintenant plus sombres, alors que les papillons plus
clairs étaient beaucoup plus visibles.
Imaginons une situation hypothétique. Si les phalènes du bouleau se reproduisaient de manière asexuée, auraient-elles
survécu à la révolution industrielle? Comme la reproduction asexuée produit des clones de l’organisme parental, tous ces
papillons seraient blancs. Les phalènes du bouleau à corps clair continueraient dans ce scénario à donner
naissance à des individus clairs. Cela signifie qu’aucun papillon ne pourrait bien se camoufler, et l’espèce entière
serait en danger de disparition. Mais comme ces papillons se reproduisaient sexuellement, le gène du corps plus sombre
est devenu plus répandu à la révolution industrielle car il leur permettait de se
camoufler sur les surfaces noircies pour survivre à la prédation. Alors que les papillons à corps clair étaient chassés, les papillons à corps sombre
pouvaient augmenter en nombre, sauvant ainsi la population de l’extinction.
C’est un exemple de l’avantage d’une variation génétique élevée pour augmenter la
résilience d’une espèce aux changements environnementaux. Elle donne plus de possibilités à une espèce de s’adapter à son environnement afin de
prospérer malgré des conditions défavorables.
Maintenant que nous en avons appris davantage sur les différents types de
reproduction, résumons les points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. Nous avons appris qu’il existe deux types de reproduction: la reproduction asexuée et
la reproduction sexuée. Dans la reproduction asexuée, il n’y a qu’un seul parent impliqué, tandis que la
reproduction sexuée nécessite deux parents: un mâle et une femelle. La reproduction asexuée est rapide, tandis que la reproduction sexuée est un
processus plus long qui nécessite de trouver un partenaire. Tandis que la reproduction asexuée produit des clones de l’organisme parental sans
variation génétique, la progéniture produite par reproduction sexuée a une
combinaison de caractéristiques des deux parents et en est génétiquement
différente. La reproduction sexuée entraîne donc une forte variation génétique.
