ONTOGÉNIE: STADES DE DÉVELOPPEMENT ANIMAL ET LEURS CARACTÉRISTIQUES - LA BIOLOGIE - 2025

L' ontogénie est le processus par lequel se produit le développement d'un individu. Le phénomène commence par la fécondation et s'étend au vieillissement des êtres organiques. Le domaine de la biologie responsable de l'étude de l'ontogénie est la biologie du développement.

Dans ce processus, la «traduction» du génotype - toute l'information génétique d'une entité biologique - en phénotype que nous pouvons observer se produit. La transformation la plus dramatique se produit dans les premiers stades de développement, avec la transformation d'une cellule en un individu complet.

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Aujourd'hui, la fusion de la biologie du développement et de la théorie de l'évolution, connue sous le nom d'evo-devo, est un ensemble de connaissances très populaire qui se développe à pas de géant. Ce nouveau domaine vise à expliquer l'évolution de l'immense diversité des morphologies exposées par les organismes vivants.

"L'ontogenèse récapitule la phylogénie"

Perspective historique

La relation entre l'ontogénie et la phylogénie était une vue prédominante tout au long du 21e siècle. Il est bien connu que différentes espèces d'organismes se ressemblent beaucoup plus dans leurs stades embryonnaires que dans les formes adultes. En 1828, Karl Ernst von Baer a remarqué ce modèle dans le sybphylum Vertebrata.

Baer a noté que dans différentes espèces de tétrapodes, il existe certaines similitudes dans l'embryon, telles que les branchies, la notocorde, la segmentation et les membres en forme de nageoire.

Ceux-ci sont formés avant les caractéristiques typiques qui permettent au groupe en question d'être diagnostiqué dans un ordre de classification hiérarchique plus spécifique.

Cette idée a été reformulée par le célèbre - et l'un des disciples les plus passionnés de Charles Darwin - le biologiste d'origine allemande Ernst Haeckel.

Haeckel est crédité de la célèbre phrase «l'ontogénie récapitule la phylogénie». En d'autres termes, la récapitulation propose que le développement d'un organisme répète son histoire évolutive à partir des formes adultes de ses ancêtres.

Vision actuelle

Bien que l'expression soit bien connue aujourd'hui, au milieu du 21e siècle, il était clair que la proposition de Haeckel est rarement réalisée.

SJ Gould, le célèbre paléontologue et biologiste évolutionniste, a exposé ses idées concernant la récapitulation dans ce qu'il a appelé le «principe d'addition terminale». Pour Gould, la récapitulation peut se produire tant que le changement évolutif se produit par l'ajout successif d'étapes à la fin d'une ontogénie ancestrale.

De la même manière, il devrait également être vrai que la durée temporelle de l'ontogénie ancestrale devait être raccourcie à mesure que la lignée évoluait.

Aujourd'hui, les méthodologies modernes ont réussi à réfuter le concept d'addition proposé par la loi biogénétique.

Pour Haeckel, cet ajout s'est produit en raison de l'utilisation continue qui a été donnée aux organes. Cependant, les implications évolutives de l'utilisation et de la désuétude des organes ont été écartées.

On sait actuellement que les arcs branchiaux au stade embryonnaire des mammifères et des reptiles n'ont jamais la forme correspondant aux poissons adultes.

En outre, il existe des variations dans le calendrier ou le calendrier de certaines étapes du développement. En biologie évolutionniste, ce changement est appelé hétérochronie.

Les étapes du développement animal

L'ontogénie englobe tous les processus de développement des êtres organiques, commençant par la fécondation et se terminant par le vieillissement.

Logiquement, les transformations les plus dramatiques se produisent dans les premières étapes, où une seule cellule est capable de former un individu entier. Ensuite, nous décrirons le processus d'ontogénie, en insistant sur les étapes embryonnaires.

Maturation ovocytaire

Au cours du processus d'ovogenèse, un ovule (le gamète femelle, également appelé œuf) se prépare à la fécondation et aux premiers stades de développement. Cela se produit en accumulant du matériel de réserve pour l'avenir.

Le cytoplasme de l'ovule est un environnement riche en différentes biomolécules, principalement de l'ARN messager, des ribosomes, de l'ARN de transfert et d'autres mécanismes nécessaires à la synthèse des protéines. Le noyau cellulaire subit également une croissance significative.

Les spermatozoïdes n'ont pas besoin de ce processus, leur stratégie est d'éliminer le plus de cytoplasme possible et de condenser le noyau pour préserver les petites dimensions.

Fertilisation

L'événement qui marque le début de l'ontogénie est la fécondation, qui implique l'union d'un gamète mâle et femelle, généralement lors de l'acte de reproduction sexuée.

Dans le cas de la fertilisation externe, comme cela se produit dans de nombreux organismes marins, les deux gamètes sont expulsés dans l'eau et sont trouvés au hasard.

Lors de la fécondation, le numéro diploïde de l'individu est réintégré et permet les processus de combinaison entre les gènes paternel et maternel.

Dans certains cas, le sperme n'est pas nécessaire pour activer le développement. Mais chez la plupart des individus, l'embryon ne se développe pas correctement. De même, certaines espèces peuvent se reproduire par parthénogenèse, où le développement normal de l'embryon se produit sans avoir besoin d'un sperme.

En revanche, certains ovules nécessitent l'activation du sperme, mais n'incorporent pas le matériel génétique de ce gamète mâle dans l'embryon.

Le sperme et l'ovule doivent être correctement reconnus pour que tous les événements post-fécondation puissent avoir lieu. Cette reconnaissance est médiée par une série de protéines spécifiques à chaque espèce. Il existe également des barrières qui empêchent un ovule, une fois fécondé, d'être atteint par un deuxième sperme.

Embryogenèse

Après la fécondation et l'activation de l'œuf, les premiers stades de développement se produisent. Lors de la segmentation, l'embryon se divise à plusieurs reprises pour devenir un groupe de cellules appelées blastomères.

Pendant cette dernière période, aucune croissance cellulaire n'a lieu, seule la subdivision de la masse a lieu. En fin de compte, vous avez des centaines ou des milliers de cellules, cédant la place à l'état blastula.

Au fur et à mesure que l'embryon se développe, il acquiert une polarité. On peut donc distinguer le pôle végétal, situé à une extrémité, et le pôle animal, riche en cytoplasme. Cet axe fournit un point de référence pour le développement.

Types d'oeufs

En fonction de la quantité de jaune de l'œuf et de la distribution de ladite substance, l'œuf peut être classé comme oligolécytes, hétéroléyites, télolécytes et centrolécytes.

Les premiers ont, comme leur nom l'indique, une petite quantité de jaune et il est réparti plus ou moins uniformément dans l'œuf. En général, sa taille est petite. Les hétérolécytes ont plus de jaune que les oligolécytes et le jaune est concentré au pôle végétatif.

Les telolecitos présentent une quantité abondante de jaune, occupant presque tout l'œuf. Enfin, les centrolecitos ont tout le jaune concentré dans la région centrale de l'œuf.

Blastulation

La blastula est une masse de cellules. Chez les mammifères, ce groupe de cellules est appelé blastocyste, tandis que chez la plupart des animaux, les cellules sont disposées autour d'une cavité liquide centrale, appelée blastocèle.

Dans l'état blastula, il a été possible de montrer une forte augmentation en termes de quantité d'ADN. Cependant, la taille de l'embryon entier n'est pas beaucoup plus grande que celle du zygote d'origine.

Grastrulation

La gastrulation transforme la blastula sphérique et simple en une structure beaucoup plus complexe avec deux couches germinales. Ce processus est hétérogène si l'on compare les différentes lignées d'animaux. Dans certains cas, une seconde couche est formée sans faire de cavité interne.

L'ouverture de l'intestin s'appelle le blastopore. Le sort du blastopore est une caractéristique très importante pour la division de deux grandes lignées: les protostomates et les deutérostomes. Dans le premier groupe, le blastopore donne naissance à la bouche, tandis que dans le second, le blastopore donne naissance à l'anus.

Ainsi, la gastrula a deux couches: une couche externe qui entoure la blastocèle, appelée ectoderme, et une couche interne appelée endoderme.

La plupart des animaux ont une troisième couche germinale, le mésoderme, située entre les deux couches mentionnées ci-dessus. Le mésoderme peut être formé de deux manières: les cellules proviennent d'une région ventrale de la lèvre du blastopore et de là elles prolifèrent ou proviennent de la région centrale des parois de l'archnteron.

À la fin de la gastrulation, l'ectoderme recouvre l'embryon et le mésoderme et l'endoderme sont situés dans la partie interne. En d'autres termes, les cellules ont une position finale différente de celle avec laquelle elles ont commencé.

Formation de Coelom

Le coelome est une cavité corporelle entourée de mésoderme. Cela se produit parce que pendant le processus de gastrulation, la blastocèle est presque complètement remplie de mésoderme.

Cette cavité coelomatique peut apparaître de deux manières: schizocélique ou entérocélique. Cependant, les deux coelomes sont fonctionnellement équivalents.

Organogenèse

L'organogenèse comprend une série de processus où chacun des organes se forme.

Les événements les plus pertinents incluent la migration de cellules particulières vers l'endroit où elles sont nécessaires pour former ledit organe.

Expression génique au cours de l'ontogénie

Au cours du développement, il a été déterminé que l'épigénèse se déroule en trois étapes: la formation du modèle, la détermination de la position du corps et l'induction de la position correcte pour les extrémités et divers organes.

Pour générer une réponse, il existe certains produits géniques, appelés morphogènes (la définition de ces entités est théorique et non chimique). Celles-ci fonctionnent grâce à la formation d'un gradient différentiel, fournissant des informations spatiales.

Concernant les gènes impliqués, les gènes homéotiques jouent un rôle fondamental dans le développement des individus, car ils définissent l'identité des segments.

Références

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