QU'EST-CE QUE L'ANISOGAMIE OU L'HÉTÉROGAMIE? - LA BIOLOGIE - 2025

L' anisogamie ou hétérogamie, est l'union de deux gamètes, appelés anisogametos, qui diffèrent par leur taille et leur structure. C'est le terme opposé à l'isogamie, qui est l'union de deux gamètes similaires, appelés isogamètes.

Selon le type d'organisme, les anisogamètes ont des caractéristiques différentes. Par exemple, les deux gamètes peuvent être flagellés, comme dans certaines algues, ou amiboïdes, comme cela se produit dans certains protozoaires.

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Dans l'oogamie, qui est la variante de l'anisogamie dans des organismes plus complexes, un petit gamète mobile, souvent appelé sperme, ou pollen, féconde un gamète immobile beaucoup plus grand, appelé ovule.

Émergence de l'anisogamie

L'évolution des organismes multicellulaires diploïdes a créé les conditions nécessaires au développement de l'anisogamie, que l'on pense avoir été précédée de l'isogamie. Les gamètes ne servent qu'à la reproduction sexuée. L'anisogamie a permis des spécialisations liées à ce type de reproduction.

La progression de l'anisogamie vers sa forme la plus extrême, c'est-à-dire l'ogamie, a conduit à la différenciation des sexes masculin et féminin, avec tout ce que cela implique en termes de dimorphisme, de sélection et de rôles sexuels.

Au fur et à mesure que les organismes multicellulaires grossissaient, ils devenaient souvent rares. Des habitudes sédentaires prévalaient chez les plantes et de nombreux groupes d'animaux marins. Cela a créé des difficultés pour la rencontre des gamètes mâles et femelles.

Les mâles se sont spécialisés dans la production de très grands nombres de petits gamètes (microgamètes) capables de localiser et de féconder les gamètes femelles. Les femelles se sont spécialisées dans la production d'un petit nombre de grands gamètes immobiles (macrogamètes), pourvus de matériel nutritif pour le développement de l'embryon.

Compétition de sperme et sélection sexuelle

L'excès de gamètes mâles par rapport à la femelle inhérent à l'anisogamie engendre une forte compétition entre les spermatozoïdes, ou entre les pollens, ce qui favorise la sélection, tant chez les gamètes mâles que chez les individus qui les produisent, de ces attributs qui favorisent fertilisation.

La sélection sexuelle est le processus qui favorise l'évolution d'attributs avantageux pour l'accouplement et la production de descendants par les mâles et les femelles. La sélection sexuelle est responsable de l'existence de caractéristiques qui distinguent les sexes. En général, plus le dimorphisme entre les sexes est important, plus la sélection sexuelle est grande.

Chez les mâles, la sélection sexuelle détermine que les gamètes mâles ont des caractéristiques qui augmentent leur probabilité de fécondation, ou que des attributs anatomiques et comportementaux apparaissent qui favorisent l'accès aux femelles en augmentant leur capacité à les courtiser avec succès, ou à lutter contre d'autres mâles pour elles.

Chez les femelles, la sélection sexuelle détermine l'évolution des attributs qui les aident à choisir des mâles qui leur permettront de produire des descendants de bonne qualité génétique, ou qui possèdent des territoires ou fournissent des ressources nutritionnelles qui favorisent la reproduction.

Anisogamie et stratégies de reproduction

Dans de nombreuses espèces animales, lors de la recherche d'un partenaire, les femelles sont sélectives, tandis que les mâles ne le sont pas. Ceci est principalement attribué au fait que les femelles produisent un nombre limité d'œufs qu'elles doivent bien investir. En revanche, les hommes produisent des quantités pratiquement illimitées de spermatozoïdes.

Chez les espèces bénéficiant de soins parentaux, le problème n'est pas seulement une question d'œufs «chers» et de spermatozoïdes «bon marché»: les femelles ont également tendance à investir davantage dans la progéniture que les mâles. La lactation des mammifères, réalisée exclusivement par des femelles, en est un exemple. Les femelles risquent également leur vie pour leurs petits.

Si une femelle s'accouple avec un mâle porteur de gènes défectueux et que ses enfants n'atteignent pas la maturité à cause de cela, elle perd son effort reproductif. Au lieu de cela, les mâles peuvent s'accoupler avec un grand nombre de femelles, transmettant leurs gènes aux générations futures, indépendamment de l'échec de certains de leurs descendants.

Si les mâles investissent peu dans les gamètes et dans l'élevage de leur progéniture, ils peuvent utiliser l'énergie économisée pour rivaliser avec d'autres mâles et essayer de s'accoupler avec autant de femelles que possible, maximisant ainsi leur capacité de reproduction. Cela explique la promiscuité sexuelle masculine chez de nombreuses espèces.

Améliorations de la reproduction

Les mâles de nombreuses espèces de rongeurs produisent des «bouchons copulatoires». Le sperme de ces mâles se solidifie à l'intérieur de l'appareil reproducteur des femelles, empêchant la copulation par d'autres mâles. À titre de contre-mesure, chez certaines espèces, les mâles sont capables de percer les bouchons laissés par d'autres mâles.

Chez les espèces dans lesquelles il est courant que les spermatozoïdes de plusieurs mâles entrent en compétition pour féconder les ovules de la même femelle, les mâles ont tendance à avoir des testicules plus gros et des glandes accessoires, produisant ainsi des spermatozoïdes plus concentrés et plus abondants.

Les femelles ont développé des mécanismes sophistiqués qui facilitent ou empêchent la fécondation par le sperme de différents mâles. Pour ce faire, ils utilisent des contractions musculaires, des courants ciliaires et divers comportements. Les poulets, par exemple, peuvent expulser volontairement le sperme des coqs de bas rang.

Controverses

Charles Darwin considérait l'existence des gamètes comme l'un des aspects les plus énigmatiques des êtres vivants. Un siècle et demi plus tard, la raison d'être des gamètes est toujours en débat.

L'isogamie est courante dans les organismes unicellulaires. En revanche, l'anisogamie prévaut chez les plantes et les animaux multicellulaires. Il a été avancé que le dimorphisme de taille au niveau des gamètes permet d'augmenter le volume et la complexité du corps.

Les modèles les plus acceptés pour expliquer l'anisogamie invoquent une sélection disruptive: les petits gamètes seraient favorisés car ils peuvent être produits en grand nombre; les grands gamètes seraient favorisés car ils permettraient une plus grande taille de zygote, ce qui augmenterait la probabilité de survie de l'embryon.

Récemment, certains auteurs se sont interrogés sur le fait que l'anisogamie est un facteur important dans l'évolution des rôles sexuels. Selon eux, ces rôles auraient pu survenir au hasard ou en raison de différences dans les histoires de vie des hommes et des femmes.

Cependant, le consensus majoritaire actuel est que le hasard n'a peut-être pas causé de différences constantes entre les sexes, et que les différences dans les histoires de vie des hommes et des femmes sont le résultat d'une sélection finalement déterminée par l'anisogamie.

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