Reproduction (biologie)

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Grenouille au milieu de milliers d'oeufs fécondés La reproduction est l'ensemble des processus par lesquels une espèce se perpétue, en suscitant de nouveaux individus. C'est une des activités fondamentales, partagées par tous les êtres vivants (avec la nutrition et la croissance). En effet, toute espèce doit posséder un système de reproduction efficace, sans quoi elle est menacée d'extinction. Si la reproduction permet une perpétuation de l'espèc
Reproduction (biologie)

Grenouille au milieu de milliers d'oeufs fécondés La reproduction est l'ensemble des processus par lesquels une espèce se perpétue, en suscitant de nouveaux individus. C'est une des activités fondamentales, partagées par tous les êtres vivants (avec la nutrition et la croissance). En effet, toute espèce doit posséder un système de reproduction efficace, sans quoi elle est menacée d'extinction. Si la reproduction permet une perpétuation de l'espèce dans le temps, elle est souvent couplée à un système de dispersion dans espace. Il s'agit de systèmes permettant de coloniser de nouveaux milieux, et d'augmenter les chances de survie de l'espèce. La reproduction avec soin aux jeunes (Femelle d'élan et son petit, Rocky Mountain National Park)

Reproduction sexuée et asexuée

La reproduction sexuée est assurée par la fécondation, c'est-à-dire par fusion des gamètes mâle et femelle donnant naissance à un œuf (ou zygote)Dictionnaire raisonné de biologie, Jean-Louis Morère et Raymond Pujol, editions Frison-Roche, 2003. ZILLER Catherine et CAMEFORT Henri. Reproduction. Encyclopédia Universalis, 2006 Biologie et phylogénie des algues - Tome 1 de Bruno de Reviers. Ed. Belin, 2002. Dictionnaire de botanique de Bernard Boullard. Ed. Ellipses, 1988 . Cette reproduction permet le maintien d'une diversité génétique au sein des populations, car elle assure le brassage génétique. La reproduction asexuée ou multiplication asexuée
- Biologie de Neil A. Campbell, Jane B. Reece éd De Boeck 2004, trad française de Biology, 2002 def p250 manuel de référence pour l'enseignement supérieur. ISBN 2 8041 4478
-biologie générale de Paulette Van Gansen et Henri Alexandre, ed Dunod 2004 désigne tous les autres moyens de reproduction où n'intervient ni gamètes ni fécondation. Dans ce cas le matériel génétique des parents et des descendants restent identiques. Car seul la mitose assure la transmission de l'information génétique aux nouvelles cellules. C'est une forme de clonage naturel. Pour certains auteurs, le terme reproduction est réservé à la reproduction sexuéeDictionnaire raisonné de biologie, Jean-Louis Morère et Raymond Pujol, editions Frison-Roche, 2003. ZILLER Catherine et CAMEFORT Henri. Reproduction. Encyclopédia Universalis, 2006 Biologie et phylogénie des algues - Tome 1 de Bruno de Reviers. Ed. Belin, 2002..

La reproduction sexuée

Le cycle de reproduction des angiospermes La fleur est l'appareil qui permet la reproduction sexuée chez les plantes angiospermes La reproduction dite sexuée fait référence à la rencontre d'individus mâle et femelle ou , seulement de cellules mâle et femelle. Elle n'implique pas forcément d'accouplement ou de copulation, car des organismes immobiles comme les plantes, les champignons, les moules, sont aussi capables de reproduction sexuée. La reproduction sexuée n'est partagée que par les espèces eucaryotes, ce qui permet chez elles le brassage génétique. Dans une même espèce, les individus ont quasiment le même nombre de gènes (ex: 35 000 chez les humains). En revanche les versions de ces gènes (les allèles) ne sont pas les mêmes. C'est pour cela que chaque individu est différent. Chez les espèces eucaryotes, la reproduction est l'occasion de brasser ou mélanger ces allèles, entre 2 individus, en général de sexe opposé. Cela produit une nouvelle combinaisons d'allèles, donc un nouveau génome. Ceci permet l'évolution des populations, et si l'environnement venait à se modifier(réchauffement du climat, nouveau parasite...), ces nouvelles combinaisons pourront être favorisées par la sélection naturelle. A chaque génération ou cycle de reproduction, on retrouve au niveau cellulaire les mêmes étapes:
-Méiose, qui produit des cellules (gamètes ) portant la moitié des gènes du parent.
-Fécondation, qui est la réunion de 2 gamètes (spermatozoïde et ovule), pour reconstituer un génome entier, mais original.

Inconvénients

La reproduction sexuée n'aurait que peu d'inconvénients par rapport aux avantages, sinon il serait difficile d'expliquer son abondance dans le monde vivant.
- Elle nécessite normalement la présence d'un second individu. C'est pour éviter ce problème qu'elle a parfois évoluée en parthénogénèse, reproduction sexuée sans partenaire - cas des Pucerons, des Daphnies, etc. Un animal isolé découvrant un nouveau territoire ne pourra propager l'espèce - sauf s'il s'agit bien sûr d'une femelle fécondée.
- Ce partenaire doit souvent être recherché, ce qui peut être difficile ou dangereux.
- Ce type de reproduction suppose parfois une concurrence entre mâles ou femelles, donc une compétition. Celle-ci peut demander un surcroit de ressources, une baisse de vigilance vis-à-vis des prédateurs, parfois des blessures ou la mort.
- En cas d'accouplement, il y a un risque d'échange d'agents infectieux - bactérie, virus, champignons, divers parasites...
- De nombreux gamètes doivent être produits et s'agissant des mâles ils sont souvent perdus.
- Le brassage génétique issu de la reproduction sexuée est un avantage pour l'espèce (puisqu'elle fait s'associer un jour ou l'autre les meilleurs gènes) mais cela peut être un inconvénient pour l'individu. La combinaison de gènes qui le caractérise est unique et le restera, contrairement à la voie non sexuée. Rien ne dit que la combinaison de ses gènes avec ceux venant de l'autre partenaire (même sélectionné) ne donnera pas des individus déficients. C'est le cas de toutes les maladies génétiques récessives, invisibles chez les parents. On pourrait citer également le faible nombre de descendants, dans certains cas, mais ce n'est pas spécifique du mode sexué. Idem pour les ressources nécessaires, alimentaires ou énergétiques, pour produire les gamètes car toute reproduction, sexuée ou non, a des besoins comparables de toutes façons.

Avantages

- Recombinaison génétique au cours de la méiose et réparation chromosomique
- Théorie du changement adaptatif : diminution du nombre des maladies récessives.
- Semble lié à une longue vie. On peut toutefois remarquer que :
- justement les maladies récessives ne se seraient jamais manifestées en cas de reproduction non sexuée, un individu qui se divise donnant deux individus génétiquement identiques donc peut-être porteur sain mais non malade. Ce n'est qu'en cas de reproduction sexuée que la maladie risque se manifester chez ses descendants...
- Si on met à part les risques liés aux inconvénients listés plus haut et de nature à raccourcir la durée de vie, force est de constater que les individus les plus vieux de la planète (comme les arbres millénaires) peuvent tous se reproduire sans le mode sexué... Une plante que l'on bouture à l'infini est virtuellement immortelle, tout comme les Bactéries ou même les animaux qui se reproduisent ainsi.

Effets génétiques

La reproduction permet la transmission des gènes d'une génération à l'autre impliquant :
- un maintien de la fidélité de l'information génétique ;
- une certaine variabilité permettant une évolution de l'information génétique (indispensable à long terme pour permettre aux espèces de s'adapter par la sélection du milieu selon la vision évolutionniste de Darwin). Dans le cas de la reproduction sexuée, faisant intervenir la méiose, 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 (cross-over et autres mutations).

La reproduction asexuée

La moisissure Aspergillus produit des spores pour sa reproduction asexuée
-Chez les espèces unicellulaires, la division cellulaire assure ce type de reproduction de cellules conformes.
- pour les organismes pluricellulaires, dans tous les cas le schéma est le même: l'organisme "parent" se sépare d'une ou plusieurs cellules, qui seront alors chargées de reconstruire un nouvel organisme (un clone). Puisque la fomation de ces cellules ne s'est faite que par mitose (ou division bactérienne), le matériel génétique n'est pas changé.
-Lorsqu'une seule cellule est dispersée, on parle de spore, qui donne l'aspect poudreux des moisissures, par exemple.
-Si c'est un groupe de cellules ou un organe, on peut parler de propagule (hydre), de stolon (fraisier)....
-Parfois l'organisme se sépare en deux, ou plusieurs parties équivalentes (plathelminthes, certaines annélides, plantes à rhizome...)

Stratégies démographiques de reproduction

Les stratégies démograhiques de reproductionLa survie de l'espèce devant être assurée constamment, face à des environnements différents, l'évolution a sélectionné une variété de stratégies différentes. En voici les deux descriptions extrêmes:
-Les espèces vivants dans les milieux instables et imprévisibles adoptent une stratégie de la reproduction rapide et massive: c'est la stratégie r. C'est le cas des micro-organismes détritivores: moississures , bactéries...
-Dans les milieux prévisibles, aux variations stables ou cycliques, la stratégie sélectionnée est celle de la reproduction moins rapide mais efficace, notamment par rapport aux quantités de ressources nécessaires. C'est la stratégie K. C'est l'exemple des organismes complexes (mammifères...). Par exemple chez les vertébrés, l'élan a une stratégie K: peu de descendants, allaitement...En revanche la grenouille est caractérisée par une stratégie r: beaucoup de descendants et de mortalité, aucun soin aux jeunes. Voir:
- Modèle évolutif r/K
- Espèce à stratégie K
- Espèce à stratégie r

Reproduction et colonisation de nouveaux milieux

Le fruit de l'érable (samare) contient la graine , et une aile qui permet de freiner la chute et donc favorise la dispersion par le vent. Chez de nombreuses espèces, animales ou végétales, les organismes adultes (aptes à se reproduire) sont immobiles: plantes, champignons, huître, corail... Les systèmes de reproduction sont alors couplés à des systèmes de dispersion des jeunes organismes:
- Une plantule contenue dans une graine et éventuellement un fruit.
- Des spores (de champignon, de fougère, de bactérie...)
- Des larves (corail, moule..)
- Des oeufs (Tenia..) Comme ces jeunes structures sont petites et légères, le transport est passif. Il est assuré par le vent , les courants d'eau, ou encore grâce à d'autres espèces.

La reproduction aux échelles moléculaire et cellulaire

La reproduction des organismes n'est possible que grâce à des processus et des structures microscopiques universelles: Voir :
- Acide désoxyribonucléique
- Réplication de l'ADN
- Division cellulaire
- Mitose
- Méiose
- Fécondation

Reproduction entre espèces differentes

Le produit d'une reproduction réussie peut ne pas appartenir à la même espèce, stricto sensu. En effet, certaines espèces différenciées depuis peu de temps à l'échelle des temps restent assez voisines pour que la procréation sexuée reste possible, même si le produit (hybride) est rarement fertile. Le cas est bien connu :
- entre ânes et chevaux : mulet et mule
- entre lions et tigres : tigron et ligre. Le phénomène peut même prendre une extension spectaculaire, avec des variations importantes dans la structure génétique (modification importante dans le nombre et la structure des chromosomes) et la forme et les caractéristique de l'hybride
- entre certains végétaux : blé et seigle : triticale
- Miscanthus géant, une graminée hybride stérile, mais qui peut se développer par ses rhizomes, qui atteint et dépasse 4 m de hauteur.

Références

Voir aussi

- Méiose
- Fécondation
- Reproduction dans le règne animal
- Physiologie de la reproduction
- Comportements sexuels
- Reproduction dans le règne végétal
- Procréation
- Multiplication asexuée Concernant les « Stratégies » reproductives :
- Modèle évolutif r/K
- Espèce à stratégie r
- Espèce à stratégie K Catégorie:reproduction su:baranahan bs:Reprodukcija ca:reproducció de:Fortpflanzung en:Reproduction es:reproducción he:רבייה it:Riproduzione ja:生殖 nl:Voortplanting_%28biologie%29 cs:Pohlavní rozmnožování de:Geschlechtliche Fortpflanzung en:Sexual reproduction es:Reproducción sexual ja:有性生殖 nl:Seksuele reproductie no:Kjønnet formering pl:Rozmnażanie płciowe sv:Sexuell förökning uk:Статеве відтворення
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