Sciences · Biologie
Reproduction sexuée et asexuée
La reproduction sexuée associe les cellules sexuelles de deux parents et produit des descendants tous génétiquement différents ; la reproduction asexuée part d’un seul parent et produit des copies identiques, des clones.
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Tous les êtres vivants se reproduisent, mais pas de la même façon. Une bactérie se coupe en deux, un fraisier émet des stolons, un pommier a besoin du pollen d’un autre pommier, un mammifère d’un partenaire. Ces stratégies se rangent en deux grandes catégories, qui correspondent à deux compromis opposés entre rapidité et diversité.
La reproduction asexuée
La reproduction asexuée ne fait intervenir qu’un seul parent et aucune cellule sexuelle. Les descendants sont produits par divisions cellulaires de type mitose et sont génétiquement identiques au parent, aux mutations près : ce sont des clones.
| Mode | Principe | Exemples |
|---|---|---|
| Scissiparité (fission binaire) | La cellule se divise en deux | Bactéries, amibes, paramécies |
| Bourgeonnement | Un petit individu pousse sur le parent puis se détache | Levures, hydres, coraux |
| Fragmentation | Un morceau du corps régénère un individu complet | Étoiles de mer, vers plats (planaires) |
| Multiplication végétative | Un organe de la plante donne une nouvelle plante | Stolons du fraisier, tubercules de la pomme de terre, bulbes de la tulipe, bouturage |
| Parthénogenèse | Un ovule se développe sans être fécondé | Pucerons, daphnies, certains lézards, abeilles mâles (faux-bourdons) |
| Sporulation | Production de spores par mitose | Mousses, fougères et champignons (selon la phase du cycle) |
La reproduction sexuée
La reproduction sexuée repose sur deux événements complémentaires :
- La méiose, qui produit des cellules sexuelles, les gamètes, porteuses de la moitié des chromosomes (cellules haploïdes) ;
- La fécondation, qui réunit un gamète mâle et un gamète femelle en une cellule-œuf, le zygote, qui retrouve le nombre complet de chromosomes (cellule diploïde).
Chez l’être humain, chaque parent fournit 23 chromosomes, et l’enfant en possède 46. Grâce au brassage des chromosomes et au crossing-over pendant la méiose, puis à la rencontre aléatoire de deux gamètes, chaque descendant porte une combinaison inédite de gènes.
Chez les animaux
Le gamète mâle (spermatozoïde) est petit et mobile ; le gamète femelle (ovule) est gros, immobile et riche en réserves. La fécondation peut être :
- externe, dans l’eau : la plupart des poissons et des amphibiens libèrent ovules et spermatozoïdes dans le milieu ;
- interne, dans le corps de la femelle : mammifères, oiseaux, reptiles, insectes.
Certains animaux sont hermaphrodites, c’est-à-dire qu’ils produisent les deux types de gamètes : l’escargot, le ver de terre. La plupart s’accouplent malgré tout avec un partenaire.
Chez les plantes à fleurs
La fleur est l’organe reproducteur. Le pollen, produit par les étamines, contient les gamètes mâles ; l'ovule, dans le pistil, contient le gamète femelle. La pollinisation transporte le pollen vers le pistil, par le vent ou par les animaux (insectes, oiseaux, chauves-souris). Après la fécondation, l’ovule devient une graine et le pistil un fruit. Chez beaucoup d’espèces, des mécanismes empêchent l’autofécondation et imposent un autre individu.
Avantages et inconvénients
| Reproduction asexuée | Reproduction sexuée | |
|---|---|---|
| Nombre de parents | 1 | 2 en général |
| Descendants | Identiques au parent | Tous différents |
| Rapidité | Très rapide, tous les individus se reproduisent | Plus lente, il faut trouver un partenaire |
| Coût énergétique | Faible | Élevé (parade, production de gamètes, accouplement) |
| Diversité génétique | Très faible | Élevée |
| Adaptation à un milieu qui change | Faible : une maladie ou un changement peut décimer une population entière | Bonne : certains individus survivront |
Pourquoi la reproduction sexuée existe-t-elle ?
C’est l’une des grandes questions de la biologie de l'évolution. À première vue, la reproduction sexuée est désavantageuse : une population de femelles asexuées croît deux fois plus vite qu’une population où la moitié des individus sont des mâles qui ne portent pas de petits. C’est le « double coût du sexe ».
Plusieurs explications, compatibles entre elles, sont avancées :
- La course aux armements avec les parasites (hypothèse de la Reine rouge) : en changeant de combinaison génétique à chaque génération, l’espèce garde une longueur d’avance sur les virus, bactéries et parasites qui s’adaptent à elle.
- L’élimination des mutations défavorables : chez les clones, les mutations nuisibles s’accumulent sans pouvoir être retirées ; le brassage permet de produire des descendants qui en sont débarrassés.
- L’adaptation aux environnements changeants : la diversité augmente les chances que certains descendants soient adaptés aux conditions nouvelles.
Le nom d’hypothèse de la Reine rouge vient de De l’autre côté du miroir de Lewis Carroll, où la Reine rouge explique qu’il faut courir sans cesse pour rester à la même place.
Les stratégies mixtes
De nombreuses espèces alternent les deux modes selon les conditions :
- les pucerons se reproduisent par parthénogenèse au printemps et en été, quand les ressources abondent, puis par reproduction sexuée à l’automne ;
- les fraisiers produisent à la fois des graines et des stolons ;
- de nombreux champignons et algues alternent phases asexuées et sexuées.
Les bactéries, sans reproduction sexuée, échangent tout de même des gènes entre elles par transfert horizontal (conjugaison, virus, absorption d’ADN), ce qui accélère par exemple la diffusion de la résistance aux antibiotiques.
Questions fréquentes
Les humains peuvent-ils se reproduire de façon asexuée ?
Non. La parthénogenèse est impossible chez les mammifères, car certains gènes ne fonctionnent que s’ils viennent du père et d’autres que s’ils viennent de la mère (phénomène d’empreinte parentale). Les vrais jumeaux sont des clones, mais issus d’une reproduction sexuée.
Une plante peut-elle se féconder elle-même ?
Oui, chez de nombreuses espèces comme le blé, le pois ou la tomate : c’est l’autofécondation. Elle reste une reproduction sexuée, car elle passe par la méiose et la fécondation, mais elle produit moins de diversité.
Quelle différence entre reproduction et multiplication végétative ?
La multiplication végétative est une forme de reproduction asexuée propre aux plantes : un fragment (tige, racine, feuille) régénère une plante entière identique. Les jardiniers l’exploitent par le bouturage, le marcottage et la greffe.