FRAGMENTATION (BIOLOGIE): CHEZ LES ANIMAUX, CHEZ LES PLANTES ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

La fragmentation est un type de reproduction asexuée dans la rupture spontanée d'un organisme se produit en deux ou plusieurs fragments. Chacun de ces fragments a la capacité de régénérer un individu complet, augmentant ainsi le nombre de clones dans une population.

Bien que ce type de reproduction ait été observé chez les bactéries coloniales et dans les organismes multicellulaires animaux et végétaux, il continue d'être un sujet controversé dans le monde de la science, car de nombreux chercheurs affirment à propos de la pertinence évolutive de cette méthode de reproduction.

Photographie d'une étoile de mer bleue (Linckia laevigata) (Source: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Certains auteurs considèrent que les modes de fragmentation dans la nature incluent à la fois la fission binaire des bactéries et la fragmentation collective et la production de propagules unicellulaires dans les organismes multicellulaires.

Quelle que soit la vision de ce processus, la fragmentation est un type de reproduction asexuée qui peut se produire «intentionnellement» ou qui peut être médiée par des facteurs de stress environnementaux, ainsi que par une intervention anthropologique.

Ce type de reproduction n'est pas précédé d'un événement de division méiotique, c'est-à-dire qu'il n'implique pas de syngamie ou de fusion gamétique, mais les fragments résultants peuvent néanmoins régénérer un nouvel individu identique à celui qui a été fragmenté.

La taille et le nombre de fragments qu'un organisme peut produire par fragmentation sont très variables, tout comme la taille de la progéniture. Une différence entre la fragmentation et les autres types de reproduction asexuée est qu'elle ne nécessite pas d'investissement d'énergie, contrairement à la fission ou au bourgeonnement, par exemple.

Fragmentation chez les animaux

La fragmentation a été décrite comme une stratégie de reproduction pour de nombreux animaux invertébrés, parmi lesquels les vers plats (vers plats), les annélides (vers de terre), certains échinodermes (étoiles de mer) et les cnidaires (coraux et anémones).

Les vers de terre se reproduisent également par fragmentation (Source: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Habituellement, la division d'un de ces invertébrés en un ou plusieurs fragments se termine par la régénération des «parties manquantes» de chacun. Cette illustration montre une étoile de mer fragmentée:

Fragmentation vs. Régénération

Les étoiles de mer peuvent se fragmenter, mais la fragmentation est différente de la régénération. Il est courant de confondre le processus de fragmentation avec le processus de régénération et un exemple clair de cela a à voir avec les étoiles de mer, qui sont un type d'échinoderme.

Comme beaucoup d'autres organismes, les étoiles de mer peuvent régénérer leurs bras en peu de temps lorsqu'elles les perdent en raison de diverses circonstances (biotiques ou abiotiques). Malheureusement, de nombreux textes généraux décrivent ce processus comme un événement de fragmentation, un fait qui n'est pas nécessairement vrai.

Lorsqu'une étoile de mer se fragmente, il est vrai qu'elle peut régénérer les parties qu'elle a perdues, mais en réalité les fragments perdus meurent avant de reformer le corps de l'animal.

Seules les étoiles de mer appartenant au genre Lickia, comme l'étoile de mer bleue Lickia laevigata, peuvent régénérer de nouveaux individus à partir des portions résultant d'un processus de fragmentation accidentelle, d'origine naturelle ou non.

Dans les plantes

Les plantes peuvent également se reproduire végétativement par fragmentation et représentent peut-être l'exemple le plus pertinent de reproduction asexuée anthropologiquement assistée ou, ce qui est la même chose, dirigée par une intervention humaine.

De nombreux organismes végétaux peuvent se multiplier par clonage en fragmentant certaines de leurs régions corporelles en «portions» qui peuvent donner naissance à un nouvel individu génétiquement identique au parent.

L'une des propriétés des plantes qui favorise ce processus est la capacité de certaines de leurs cellules à «redémarrer» leur génome, à se différencier et à se diviser pour donner naissance à de nouvelles lignées cellulaires qui se différencieront en organes et tissus spécifiques du nouveau clone.

Les exemples les plus courants de techniques horticoles pour la multiplication des plantes qui reposent sur la capacité de reproduction asexuée par fragmentation comprennent l'utilisation de «boutures» ou de «boutures», ainsi que la multiplication à travers des portions de structures de réserve telles que les tubercules et ampoules.

Dans le milieu naturel, de nombreuses fougères, arbres, arbustes et autres plantes vivaces non ligneuses peuvent se reproduire par fragmentation des rhizomes qui ont développé de nouvelles pousses.

Comment se produit la fragmentation des plantes?

Lorsqu'une plante se reproduit par fragmentation, qu'elle soit naturelle ou artificielle (causée par un être humain), dans chaque fragment il y a la croissance et la différenciation de racines adventives (qui sont à des endroits différents de ceux où elles devraient être).

La production de ces racines permet l'attachement de la nouvelle plante en formation au substrat, d'où elle obtient hydratation et nutriments minéraux. Plus tard, du fragment «enraciné» émerge une nouvelle pousse, avec son méristème apical, ses branches et ses limbes (selon les cas).

Exemples spécifiques d'espèces qui se reproduisent par fragmentation

Un corail

L'espèce corallienne Palythoa caribaeorum, appartenant au phylum Cnidaria, à la classe Anthozoa et à l'ordre Zoantharia, est un bon exemple d'animaux invertébrés qui se reproduisent par fragmentation.

Dans une étude menée dans deux zones côtières du Brésil, Acosta et al. (2001) ont montré que la reproduction par fragmentation chez cette espèce ne dépendait pas de signaux ou stimuli internes, mais plutôt d'un grand nombre de facteurs exogènes.

Selon leur nature, cet auteur classe ces facteurs comme «biotiques» et «abiotiques». Les biotiques sont ceux qui provoquent l'isolement de fragments de tissus par des blessures, souvent liées à des cas de mortalité partielle des colonies.

Au lieu de cela, les facteurs abiotiques exogènes ont à voir avec la fragmentation physique qui se traduit par la «rupture» d'un individu en un ou plusieurs fragments en raison de forces physiques telles que les tempêtes, les courants, les vagues ou les fortes marées. Ces forces peuvent également inclure certaines causées par une intervention humaine, comme l'ancrage, la manipulation par des plongeurs, etc.

Plante

Plectranthus scutellarioides, populairement connu sous le nom de "coleus", est une plante Magnoliophyta appartenant à la famille des Lamiaceae. Il se caractérise par ses différentes variations de couleurs et est très recherché dans la conception de jardins.

Cette plante est couramment reproduite par "boutures" ou "fragments" de ses tiges ou feuilles, à partir desquelles de nouveaux individus sont obtenus. L'apparition de racines adventives et la «repousse» de ces plantes sont relativement rapides et peuvent être observées en quelques jours.

Références

1. Acosta, A., Sammarco, PW et Duarte, LF (2001). Reproduction asexuée chez un zoanthidé par fragmentation: le rôle des facteurs exogènes. Bulletin of Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC et Brusca, GJ (2003). Invertébrés (n ° QL 362. B78 2003). Basingstoke.
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