gamète (suite)

Production des spermatozoïdes

La production plus ou moins grande de spermatozoïdes témoigne d’une activité intense des testicules. Les deux testicules de Lapin produisent environ 80 000 spermatozoïdes à la minute. L’éjaculation humaine égale environ 3,5 cm³ et on compte 100 000 spermatozoïdes par millimètre cube, soit au total 35 × 10⁷ gamètes. Chez le Taureau, l’éjaculation est de 4 cm³, avec 1 000 000 de spermatozoïdes au millimètre cube.

Facteurs modifiant la spermatogenèse

La température intervient chez les Mammifères. La descente des testicules dans le scrotum apporte un abaissement nécessaire de température. La cryptorchidie humaine entraîne la stérilité par dégénérescence des cellules sexuelles. Les acides gras, les vitamines A et surtout E conditionnent une spermatogenèse normale. Les radiations ionisantes, les rayons X agissent sur les spermatogonies. Une dose de 250 ℛ provoque la stérilité humaine pendant un an ; avec 500 à 600 ℛ, la stérilité serait définitive. Les radiations sont également des facteurs mutagènes.

Spermatozoïdes végétaux

Nous avons déjà mentionné l’isogamie chez quelques Champignons et Algues. Tous les autres végétaux sont anisogames ou hétérogames.

Chez les Bryophytes, le gamète mâle, ou anthérozoïde, est un noyau spiralé avec deux flagelles. L’anthéridie, développée sur le pied de Mousse arrivée à maturité, présente la forme d’une massue constituée d’une paroi et de plusieurs cellules ; chaque cellule se transforme en anthérozoïde.

Chez les Ptéridophytes, les anthéridies, disposées sur le prothalle, libèrent des anthérozoïdes pluriflagellés.

Les Gymnospermes présentent deux modalités différentes. Les Cycadales possèdent un grain de pollen qui, à maturité, comprend trois cellules respectivement prothallienne, gamétogène et végétative. Lors de la germination du grain de pollen, la cellule gamétogène produit deux spermatozoïdes piriformes garnis d’une bandelette de cils. Chez le Pin, les phénomènes sont semblables, mais les spermatozoïdes sont microscopiques et non ciliés.

Chez les Angiospermes, le grain de pollen à maturité possède un noyau végétatif et un noyau reproducteur ; ce dernier, haploïde, se divise en deux noyaux fils haploïdes, les spermatozoïdes, dépourvus de tout dispositif locomoteur.

Ovogenèse

Les gamètes femelles diffèrent essentiellement des gamètes mâles par l’évolution nucléaire, la formation de réserves et la présence de plusieurs membranes. Reprenons l’ovogenèse au stade de l’ovocyte I, qui ne se divise plus et qui s’accroît ; il s’entoure de divers éléments et forme le follicule ovarien. Chez le Mammifère, le follicule ovarien grossit ; il a été décrit par Reinier De Graaf (1641-1673) et porte son nom (follicule ovarien ou follicule de De Graaf) ; il mesure 15 mm dans l’espèce humaine. Le follicule primaire se développe en follicule secondaire, qui montre un accroissement de la granulosa, formée des cellules folliculaires en prolifération. La croissance s’arrête. À la puberté, les follicules secondaires deviennent des follicules tertiaires ; la membrane vitelline appliquée contre l’ovocyte est la membrane pellucide ; l’assise la plus interne de la granulosa forme la corona radiata. Un follicule mûrit sous l’action des hormones hypophysaires et fait saillie à la surface de l’ovaire ; il éclatera et l’ovocyte sera expulsé au niveau de la trompe.

Pendant la phase d’accroissement, seule s’effectue la prophase de la méiose ; elle se poursuivra après la fécondation.

Le noyau émigré vers la périphérie de l’œuf ; la membrane du noyau se rompt, et le nucléoplasme passe dans le cytoplasme en donnant la tache de maturation. La croissance du cytoplasme commence après la méiose ; le vitellus, ou deutoplasme, se forme au cours de la vitellogenèse ; il constitue la substance nutritive de l’embryon. La vitellogenèse est précédée d’une prévitellogenèse, marquée par la synthèse d’acide ribonucléique. Le nombre des mitochondries augmente, ainsi que les éléments de l’appareil de Golgi. Puis l’œuf s’entoure de membranes ; de l’intérieur vers l’extérieur : la membrane vitelline, la membrane pellucide, la corona radiata.

Le volume de l’œuf humain représente 10 000 fois celui du spermatozoïde.

À la fin de la première division de maturation, l’ovocyte I (2n chromosomes) devient l’ovocyte II à n chromosomes, et un globule polaire est émis ; il est formé d’un peu de cytoplasme avec un nombre haploïde de chromosomes. Pendant la deuxième division de maturation, l’ovocyte II devient une ovotide avec élimination du deuxième globule polaire.

Chez les Mammifères, le premier globule polaire est émis au moment de l’ovulation ; la seconde division de maturation reste bloquée ; lors de la fécondation, l’entrée du spermatozoïde dans l’ovocyte II déclenche l’émission du deuxième globule polaire. La fusion entre les noyaux des deux gamètes mâle et femelle est alors possible.

Avant et pendant la vitellogenèse, le métabolisme est très actif : synthèse des lipides, des phospholipides, des protéines et des phosphoprotéines. Le vitellus est complexe, et sa composition varie avec les espèces.

Durée de vie des ovules

Beaucoup plus fragiles que les spermatozoïdes, les ovules ont une courte survie ; quelques secondes à quelques minutes pour les animaux aquatiques ; au maximum 3 à 4 h chez l’Ascidie (Tunicier). La survie de l’ovule de Mammifères ne dépasse pas une journée après l’ovulation (ovule humain), 2 à 4 h chez la Jument, 4 à 8 h chez la Souris. La conservation éventuelle des ovules pose des problèmes délicats, qui sont à l’étude.

Les dimensions des ovules sont fonction de l’abondance du vitellus ; le diamètre des œufs pauvres en vitellus est de l’ordre du dixième de millimètre ; avec plus de vitellus, 1 mm ; enfin, le diamètre des œufs très riches en vitellus peut atteindre 1 cm et même davantage (chez l’Autruche, 7,5 cm).

La production des ovules, moins prolifique que celle des spermatozoïdes, est encore considérable. La Grenouille pond de 2 000 à 4 000 œufs par an ; l’Ascaris en pond 60 millions. Chez la fillette, les deux ovaires contiennent plusieurs centaines de milliers d’ovocytes. Beaucoup dégénéreront ; pendant la vie sexuelle féminine, 400 à 500 ovocytes deviendront des ovules.

Il est intéressant de signaler que, dans les cas de parthénogenèse, l’ovule est capable de se développer en l’absence de fécondation.