La Reproduction Sexuée : Principes et Adaptations

Définitions

Ovule

Cellule reproductrice femelle.

Spermatozoïde (spz)

Cellule reproductrice mâle.

Phéromone

Molécule produite par un individu qui induit un comportement spécifique chez un autre individu de la même espèce.

Principes de la reproduction sexuée

• La reproduction sexuée, animale comme végétale, consiste en l'union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle : c'est la fécondation.
• Le résultat de la fécondation est une cellule-œuf, à l'origine d'un nouvel individu.
• L'union des cellules reproductrices mâles et femelles a lieu soit dans un milieu de vie aquatique (fécondation externe), soit dans l'organisme maternel (fécondation interne).

Bilan de la reproduction sexuée

La reproduction sexuée est la formation d'un nouvel être vivant à partir de l'union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle.

Adaptations au milieu de vie

Les cellules reproductrices et l'embryon doivent être protégés du dessèchement. Pour cela :

• La fécondation est souvent interne (notamment en milieu terrestre).
• Le développement de l'embryon se fait soit dans un œuf protégé par une coquille (oviparité), soit à l'intérieur de l'organisme maternel (viviparité).

Caractéristiques des gamètes

Chez les animaux comme chez les végétaux, les spermatozoïdes sont de petite taille, contrairement à l'ovule qui est beaucoup plus grand.

Le spermatozoïde a une tête souvent effilée, alors que la forme de l'ovule est généralement ronde.

Le spermatozoïde possède un appareil locomoteur, le flagelle, qui lui permet de se déplacer, ce qui favorise la rencontre avec l'ovule et donc la fécondation.

Bilan des modes de fécondation

• En milieu aquatique, la fécondation est souvent externe.
• Beaucoup de cellules reproductrices sont produites, mais peu de fécondations sont réalisées, car la rencontre se fait souvent au hasard.
• En milieu terrestre, la reproduction sexuée nécessite un rapprochement des partenaires.
• La cellule reproductrice mâle (spermatozoïde ou contenu du pollen) se déplace jusqu'à la cellule femelle (ovule).
• La fécondation est interne et nécessite souvent un accouplement (chez les animaux) ou des mécanismes spécifiques (chez les plantes) pour rapprocher les cellules reproductrices.

Dans tous les cas, la naissance de nouveaux individus constitue le cycle de vie qui assure le renouvellement de l'espèce.

Reproduction sexuée chez les végétaux à fleurs

Les végétaux à fleurs ont une reproduction sexuée car ils possèdent deux types de cellules reproductrices (contenues dans le grain de pollen pour le mâle, et l'ovule pour la femelle) qui, en s'unissant, permettent la formation d'une graine (contenant l'embryon) à l'origine d'un nouvel individu.

1. Le grain de pollen se dépose sur le stigmate du pistil (pollinisation).
2. Il germe en développant un tube pollinique qui s'enfonce jusqu'à l'ovaire.
3. La cellule reproductrice mâle contenue dans le grain de pollen circule dans le tube pollinique jusqu'à l'ovule.
4. La cellule-œuf ainsi formée sera à l'origine de l'embryon dans la graine. Une graine est donc le résultat de la transformation de l'ovule après fécondation.

La rencontre des gamètes est favorisée par la germination du grain de pollen et la croissance du tube pollinique.

La fécondation a lieu à l'intérieur de la fleur (dans le pistil), c'est donc une fécondation interne. Comme chez les animaux, la naissance de nouveaux individus assure le renouvellement de l'espèce.

Mécanismes favorisant la rencontre des gamètes

Étude de cas (Attraction chimique - Documents 1 & 2)

• Cas 1 (Témoin) : Le mâle est attiré par la femelle.
• Problématique : Comment le mâle localise-t-il la femelle ?
• Cas 2 : La femelle est dans une bouteille fermée sans trous. Les mâles ne sont pas attirés.
• Déduction : L'attraction n'est pas basée sur une stimulation visuelle, tactile ou gustative.
• Cas 3 (par exemple, bouteille avec trous ou flux d'air) : Les mâles sont attirés.
• Déduction : L'attraction n'est pas auditive, mais probablement olfactive (chimique, via des phéromones).

Autres exemples (Documents 3, 4 & 5)

• Document 3 : Les stratégies comportementales (parades nuptiales, construction de nids) favorisent la rencontre des partenaires et donc des gamètes.
• Document 4 : Chez certaines espèces aquatiques (ex: oursins), les spermatozoïdes sont attirés chimiquement par une molécule émise dans l'eau de mer par les ovules.
• Document 5 : Sans pistil, les grains de pollen germent et les tubes polliniques croissent dans toutes les directions. En présence d'un pistil (ou de substances émises par lui), les tubes polliniques s'orientent préférentiellement vers celui-ci (chimiotropisme).

Bilan des mécanismes de rencontre

La rencontre des cellules reproductrices est favorisée par :

• Des mécanismes comportementaux (rapprochement des partenaires avant la libération des gamètes, parades, aménagement d'un lieu de dépôt des gamètes...).
• Et/ou par des mécanismes d'attraction chimique (ex : phéromones attirant les partenaires, substances attirant les spermatozoïdes vers l'ovule ou guidant le tube pollinique).

Que ces mécanismes agissent à l'échelle des individus (attraction des partenaires) ou des cellules reproductrices (attraction des gamètes), le résultat est de faciliter le rapprochement et l'union des gamètes.