biologie (suite)

• La reproduction asexuée, ou agame, se fait sans le concours de cellules reproductrices spécialisées, les gamètes. Elle présente diverses modalités pouvant se ramener à deux principales : 1^o le bourgeonnement, ou gemmiparité, formation à partir d’un individu de bourgeons capables de produire un nouvel individu ; 2^o la division, ou scissiparité, qui correspond à la division en deux d’un individu ; ce deuxième mode s’accompagne de régénération.

La reproduction asexuée s’observe principalement chez les végétaux, même supérieurs, chez les Protistes et chez quelques Métazoaires (Annélides, des Échinodermes) ; il peut y avoir alternance de reproduction asexuée et de reproduction sexuée. La reproduction asexuée n’existe pas chez les Métazoaires les plus élevés en organisation. Chez les Vertébrés, la reproduction sexuée devient exclusive.

• La reproduction sexuée consiste dans l’appariement et la fusion de deux cellules reproductrices particulières, les gamètes, produits par chacun des sexes. Le sexe mâle produit des spermatozoïdes, le sexe femelle, des ovules. Les deux gamètes diffèrent grandement ; le spermatozoïde, généralement mobile, ne possède pas de réserves ; l’ovule, grosse cellule immobile, renferme un noyau volumineux, la vésicule germinative.

Au cours de la fécondation, un spermatozoïde pénètre dans un ovule ; le développement de l’ovule fécondé engendrera un nouvel être semblable à ses parents.

À partir des gonocytes, ou cellules germinales isolées précocement, sauf chez quelques groupes (Éponges, Hydres, Planaires), les gamètes se formeront au cours de la gamétogenèse, qui comprend une division réductive, la méiose ; il en résulte que les gamètes possèdent le nombre haploïde de chromosomes.

Lors de la fécondation, la fusion du spermatozoïde et de l’ovule produit la cellule œuf, ou zygote, renfermant le nombre diploïde de chromosomes, qui à son tour subira des mitoses successives.

Normalement, pendant la fécondation, l’action du spermatozoïde est triple : activation, régulation astérienne, régulation chromosomique. Parfois, les deux premiers effets seulement se produisent ; les divisions successives de l’œuf engendrent alors un embryon porteur des seuls chromosomes maternels ; cette reproduction est une gynogenèse, ou pseudogamie, ou mérospermie. La gynogenèse naturelle a été découverte chez les Nématodes (Eva Krüger, 1913) ; divers procédés permettent de réaliser une gynogenèse expérimentale.

La fécondation n’est pas indispensable au développement, ainsi que le prouvent les cas de parthénogenèse naturelle et expérimentale. La parthénogenèse (mot de Richard Owen) consiste dans la reproduction par un ovule non fécondé ; elle fut mise en évidence chez l’Abeille par Johann Dzierzon en 1845. Mais, dès 1740, Charles Bonnet avait démontré expérimentalement l’existence de la parthénogenèse naturelle chez le Puceron.

Diverses modalités de parthénogenèse sont connues : facultative, obligatoire, alternante, cyclique, polyploïde. Plusieurs techniques permettent de réaliser une parthénogenèse expérimentale.

L’androgenèse, type de reproduction uniquement expérimental, consiste à obtenir le développement de l’œuf avec seulement le noyau du spermatozoïde.

• Détermination du sexe. La reproduction sexuée engendre des mâles et des femelles, tout comme les progéniteurs appartenaient aux deux sexes. Quels sont donc les mécanismes de la détermination du sexe ? Trois théories ont été proposées ; l’une d’elles semble plus compatible avec les faits, la théorie syngamique, qui admet que le sexe est fixé par la fécondation. La découverte des chromosomes sexuels (chromosome X par Henking. 1891, et McClung, 1901 ; chromosome Y par T. S. Painter, 1921) lui apporta des arguments décisifs. Les mécanismes de la détermination du sexe présentent parfois des anomalies qui se manifestent par l’intersexualité (changement de sexe avec l’âge) ou l’hermaphrodisme (sujet à la fois des deux sexes).

Le sexe étant précocement déterminé, il reste à préciser comment apparaissent les caractères sexuels, ainsi que les anomalies (gynandromorphisme, changement de sexe).

Génétique

La génétique (mot créé en 1906 par l’Anglais William Bateson [1861-1926]), ou science expérimentale de l’hérédité, est une science jeune, qui date du début du xx^e s., bien que le mémoire fondamental de Mendel remonte à 1865. Publié dans le bulletin d’une société locale, ce mémoire rapportait les expériences que Mendel réalisa dans le jardin de son couvent, à Brno. Grâce aux croisements pratiqués avec des petits Pois, Mendel avait découvert les règles de l’hybridation, et, avec ingéniosité, il les avait interprétées statistiquement. Mais ce lumineux travail passa totalement inaperçu ; les contemporains n’ont pas compris ni même deviné son importance. Le célèbre mémoire sortira de l’oubli, lorsque, en 1900, trois botanistes, un Hollandais, Hugo De Vries (1848-1935), un Allemand, Carl Erich Correns (1864-1933), et un Autrichien, Erich Tschermak (1871-1962), redécouvriront indépendamment les lois de l’hybridation qui devinrent les lois de Mendel, le mendélisme désignant la science des croisements.

Comment fut connu, des redécouvreurs, le mémoire original de Mendel ? Par les bibliographies de deux ouvrages qui citaient le travail : Die Pflanzen-Mischlinge, ein Beitrag zur Biologie der Gewächse, de W. O. Focke (1881), et Plant-Breeding, de L. H. Bailey (1895). L’Anglais W. Bateson ainsi que le Français Lucien Cuénot prirent une part importante dans les travaux qui inauguraient l’ère de la génétique, notamment en prouvant que les lois de l’hybridation avaient une portée générale et qu’elles s’appliquaient aussi bien aux animaux qu’aux végétaux.

Pendant la première décennie du siècle, des croisements furent pratiqués sur des végétaux variés (Belles-de-nuit, Muflier, Pois de senteur, Primevère de Chine, Maïs...) et sur des animaux : Rongeurs (Souris, Rats, Cobayes, Lapins) ; Moutons ; Oiseaux (Poules) ; Mollusques ; Crustacés ; Insectes.