BIOLOGIE DU DÉVELOPPEMENT: HISTOIRE, CE QU'ELLE ÉTUDIE, APPLICATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

La biologie du développement est l'étude des processus évolutifs impliqués dans la formation d'organismes multicellulaires depuis la conception, la naissance, la croissance, le vieillissement et la mort.

Ces processus sont connus dans le monde scientifique sous le nom d'ontogénie, un terme qui décrit toutes les étapes par lesquelles un être vivant passe de son origine à son développement complet.

Source: atlasdeanatomia.com

L'importance de la biologie du développement réside non seulement dans la connaissance approfondie du processus de formation des êtres vivants, mais aussi dans l'anticipation dans certains cas de l'apparition éventuelle d'anomalies génétiques, grâce aux avancées scientifiques qui ont émergé dans ce domaine.

Histoire de la biologie du développement

La grande question sur l'origine et l'évolution de la vie a hanté les philosophes et les scientifiques qui, dans la recherche de comprendre les processus évolutifs, ont généré des hypothèses et des découvertes importantes dans le domaine de la biologie du développement, avant même qu'elle ne soit appelée de cette façon.

Théorie du préformationisme

C'était une vieille hypothèse génétique qui garantissait que l'être vivant était déjà complètement formé dans sa phase la plus infime et que son développement se produisait par la croissance de cet être. Les Grecs Leucippe de Milet (5ème siècle avant JC) et Démocrite (5ème siècle avant JC) étaient ses principaux précurseurs.

Théorie de la génération spontanée

Le philosophe grec Aristote (384 avant JC - 322 avant JC), considéré comme le père de la biologie, a souligné que la vie se déroulait de deux manières: à travers la reproduction sexuée, répondant au dessein du créateur Dieu; et par génération spontanée.

La théorie de la génération spontanée, a proposé que la vie a été générée par une force formée par l'union de la terre, l'air, l'eau et le feu. Par exemple, Aristote pensait que les mouches venaient de viande pourrie et que certains insectes étaient nés du bois, des feuilles ou de la peau des animaux.

Et si aujourd'hui c'est difficile à croire, cette théorie a été la plus acceptée pendant longtemps, jusqu'à ce que le scientifique Louis Pasteur (1822-1895) établisse ce que l'on appelle aujourd'hui la loi de la biogenèse, dont le principe assure qu'un être vivant ne peut venir que d'un autre être vivant.

L'œuf et l'origine de la vie

Bien avant la contribution de Pasteur, le médecin anglais William Harvey (1578-1657) a étudié le développement des œufs de poule et a conclu que tous les êtres vivants se reproduisaient de la même manière.

Il a publié sa théorie dans son ouvrage Exercices on the generation of animals (1651) dans lequel pour la première fois il était proposé que les êtres humains se reproduisent par la fécondation d'un œuf. De là, il a étendu ses recherches à l'analyse des mammifères.

Changements pendant la croissance

Le médecin allemand Caspar Friedrich Wolff (1733-1794), connu comme le fondateur de l'embryologie, a proposé dans ses ouvrages Theoria Generationis (1759) et De formatione Intestinorum (1769) que le développement des êtres vivants provient d'une différenciation qui est produit progressivement.

Sa théorie réfute celle du préformationisme, en expliquant qu'il y a des éléments au stade adulte qui ne sont pas présents pendant la phase embryonnaire, c'est pourquoi il a conclu que ceux-ci se forment avec le temps.

Mendel, un oursin et un tube à essai

L'une des contributions les plus significatives provient des expériences de fécondation menées à la fin du XIXe siècle sur des oursins, car il a été constaté que l'œuf fécondé contenait des éléments des deux parents réunis dans un noyau.

En 1865, Gregor Mendel (1822-1884) présente ses recherches aujourd'hui connues dans le monde entier sous le nom de lois de Mendel, dans lesquelles il explique l'héritage génétique qui se transmet de père en fils.

En 1978, le monde avait déjà le premier humain né in vitro et il est aujourd'hui entendu que la génération d'un être vivant nécessite la combinaison d'éléments de deux individus de la même espèce pour en produire un autre avec des caractéristiques similaires.

Scientifiquement, il est également entendu que les organismes sont constitués de cellules qui proviennent de la multiplication d'une cellule souche.

Études et applications de la biologie du développement

Compte tenu du fait que les scientifiques savent déjà comment un être vivant est produit, la biologie du développement se concentre actuellement sur la réalisation d'études sur les processus qui se développent au cours de la formation et de la croissance.

Les experts en biologie du développement expliquent qu'il existe deux types de reproduction: sexuelle, qui implique la participation de deux individus de sexe différent; et asexuée dans laquelle un seul organisme produit un autre individu, générant une copie sans échange de matériel génétique.

Un exemple de ce type de reproduction se produit dans la bactérie Escherichia coli ou amibes.

Après une activité sexuelle ou asexuée, la biologie du développement commence ses travaux en se concentrant sur les objets d'étude suivants:

La croissance cellulaire

Ce processus commence lorsqu'une cellule souche se divise en deux, produisant des cellules filles, et à partir de là commence la phase de multiplication cellulaire mentionnée ci-dessus.

Pour ce faire, les molécules d'ADN se condensent et forment des chromosomes, qui, vus à travers des microscopes, sont considérés comme des structures en forme de bâtonnet avec un élément central qui les divise en deux bras.

Différenciation cellulaire

Au cours de la différenciation cellulaire, une cellule non spécialisée, qui n'est pas une mère, génère d'autres types de cellules qui feront partie d'éléments spécifiques de l'être vivant.

Ces types de cellules sont les myocytes (cellules musculaires), les hépatocytes (cellules hépatiques), les stérocytes (cellules de l'intestin) ou les neurones (cellules du système nerveux).

La différenciation cellulaire a également un impact sur la formation du sexe de l'individu, telle qu'elle se produit dans les cellules des lignées germinales, destinées aux organes génitaux de l'être en développement.

Les gamètes mâles sont générés dans ces lignées germinales, un processus appelé spermatogenèse; ou des ovocytes chez la femme, appelés ovogenèse.

Morphogenèse

Ce processus est celui qui donne la forme aux organes et au corps en général de l'organisme, par la création de tissus au cours du développement embryonnaire.

Défis de la biologie du développement

La biologie du développement promeut en permanence de nouvelles recherches liées à la formation des êtres vivants, dans le but de progresser dans la prévention des maladies et des anomalies.

Les scientifiques étudient la croissance cellulaire anormale en enquêtant sur des maladies telles que le cancer, dont les caractéristiques résident précisément dans une multiplication anormale des cellules.

Pour cette raison, la compréhension des processus répondra à de nombreuses inconnues et apportera éventuellement des découvertes d'éléments non encore soulevés dans le développement complexe d'un être vivant.

Croissance cellulaire anormale

Source: Wikimedia Commons

Références

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