REPRODUCTION ASEXUÉE: CARACTÉRISTIQUES ET TYPES - LA BIOLOGIE - 2025

La reproduction asexuée est définie comme la multiplication d'un individu capable de provoquer des graines sans fécondation. Par conséquent, les organismes filles sont constitués de clones du parent.

Les enfants produits par des événements de reproduction asexuée sont supposés être des copies identiques de leurs parents. Cependant, il faut se rappeler que la copie du matériel génétique est sujette à des modifications appelées «mutations».

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La reproduction asexuée est prédominante dans les organismes unicellulaires, tels que les bactéries et les protistes. Dans la plupart des cas, une cellule souche donne naissance à deux cellules filles, dans un événement appelé fission binaire.

Bien que les animaux soient généralement associés à la reproduction sexuée et les plantes à la reproduction asexuée, il s'agit d'une mauvaise relation et dans les deux lignées, nous trouvons les deux modèles de base de la reproduction.

Il existe différents mécanismes par lesquels un organisme peut se reproduire de manière asexuée. Chez les animaux, les principaux types sont la fragmentation, le bourgeonnement et la parthénogenèse.

Dans le cas des plantes, la reproduction asexuée se caractérise par être extrêmement variée, car ces organismes jouissent d'une grande plasticité. Ils peuvent se reproduire, par boutures, rhizomes, boutures et même par portions de feuilles et de racines.

La reproduction asexuée présente un certain nombre d'avantages. Il est rapide et efficace, permettant la colonisation des environnements dans un temps relativement court. De plus, vous n'avez pas besoin de passer du temps et de l'énergie à vous battre pour des partenaires sexuels ou des danses de parade complexes et élaborées.

Cependant, son principal inconvénient est l'absence de variabilité génétique, condition sine qua non pour que les mécanismes responsables de l'évolution biologique agissent.

Le manque de variabilité d'une espèce peut conduire à son extinction si elle doit faire face à des conditions défavorables, qu'il s'agisse de ravageurs ou de climats extrêmes. Par conséquent, la reproduction asexuée est comprise comme une adaptation alternative en réponse à des conditions qui exigent des populations uniformes.

Caractéristiques générales

La reproduction sexuée se produit lorsqu'un individu produit de nouveaux organismes à partir de structures somatiques. La progéniture est génétiquement identique au parent dans tous les aspects du génome, sauf dans les régions qui ont subi des mutations somatiques.

Différents termes sont utilisés pour désigner la production de nouveaux individus à partir de tissus ou de cellules somatiques. Dans la littérature, la reproduction sexuée est synonyme de reproduction clonale.

Pour les animaux, le terme reproduction agamique (de l'anglais reproduction agametic) est souvent utilisé, tandis que chez les plantes, il est courant d'utiliser l'expression reproduction végétative.

Un grand nombre d'organismes se reproduisent tout au long de leur vie par reproduction sexuée. Selon le groupe et les conditions environnementales, l'organisme peut se reproduire exclusivement de manière asexuée ou l'alterner avec des événements de reproduction sexuée.

Reproduction asexuée chez les animaux (types)

Chez les animaux, la progéniture peut provenir d'un seul parent par division mitotique (reproduction asexuée) ou elle peut se produire par la fécondation de deux gamètes de deux individus différents (reproduction sexuée).

Différents groupes d'animaux peuvent se reproduire de manière asexuée, principalement des groupes d'invertébrés. Les types les plus importants de reproduction asexuée chez les animaux sont les suivants:

Gemmation

Le bourgeonnement consiste en la formation d'un renflement ou d'une décharge de l'individu parental. Cette structure s'appelle le jaune et donnera naissance à un nouvel organisme.

Ce processus se produit chez certains cnidaires (méduses et apparentés) et tuniciers où la progéniture peut être produite par des saillies sur le corps des parents. L'individu peut grandir et devenir indépendant ou s'attacher à son parent pour former une colonie.

Il existe des colonies de cnidaires, les fameux coraux rocheux, qui peuvent s'étendre sur plus d'un mètre. Ces structures sont constituées d'individus formés par des événements naissants, dont les gemmules sont restées connectées. Les hydres sont connues pour leur capacité à se reproduire de manière asexuée par bourgeonnement.

Dans le cas des porifères (éponges), le bourgeonnement est un moyen assez courant de se reproduire. Les éponges peuvent former des gemmules pour résister à des périodes de conditions environnementales défavorables. Cependant, les éponges présentent également une reproduction sexuée.

Fragmentation

Les animaux peuvent diviser leur corps dans un processus de fragmentation, où une pièce peut donner naissance à un nouvel individu. Ce processus s'accompagne d'une régénération, où les cellules de la partie parentale d'origine se divisent pour générer un corps complet.

Ce phénomène se produit dans différentes lignées d'invertébrés, telles que les éponges, les cnidaires, les annélides, les polychètes et les tuniciers.

Les processus de régénération en soi ne doivent pas être confondus avec les événements de reproduction asexuée. Par exemple, les éponges, lorsqu'elles perdent l'un des bras, peuvent en régénérer un nouveau. Cependant, cela n'implique pas de reproduction puisqu'elle n'entraîne pas d'augmentation du nombre d'individus.

Chez les étoiles de mer du genre Linckia, il est possible qu'un nouvel individu provienne d'un bras. Ainsi, un organisme à cinq bras peut donner naissance à cinq nouveaux individus.

Les planariens (Turbellariens) sont des organismes vermiformes capables de se reproduire à la fois sexuellement et asexuellement. Une expérience courante dans les laboratoires de biologie est de fragmenter un planaire pour observer comment un nouvel organisme se régénère à partir de chaque pièce.

Parthénogenèse chez les invertébrés

Dans certains groupes d'invertébrés, tels que les insectes et les crustacés, un ovule est capable de développer un individu complet, sans avoir besoin d'être fécondé par un sperme. Ce phénomène s'appelle la parthénogenèse et est répandu chez les animaux.

L'exemple le plus clair est celui des hyménoptères, en particulier les abeilles. Ces insectes peuvent donner naissance à des mâles, appelés drones, par parthénogenèse. Comme les individus proviennent d'un œuf non fécondé, ils sont haploïdes (ils n'ont que la moitié de la charge génétique).

Les pucerons - un autre groupe d'insectes - peuvent donner naissance à de nouveaux individus par des processus de parthénogenèse ou par reproduction sexuée.

Chez les crustacés Daphnia, la femelle produit différents types d'œufs en fonction des conditions environnementales. Les œufs peuvent être fécondés et donner naissance à un individu diploïde ou se développer par parthénogenèse. Le premier cas est associé à des conditions environnementales défavorables, tandis que la parthénogenèse se produit dans des environnements prospères

En laboratoire, la parthénogenèse peut être induite par l'application de produits chimiques ou de stimuli physiques. Chez certains échinodermes et amphibiens, ce processus a été mené avec succès et est appelé parthénogenèse expérimentale. De la même manière, il existe une bactérie du genre Wolbachia capable d'induire le processus.

Parthénogenèse chez les vertébrés

Le phénomène de parthénogenèse s'étend à la lignée des vertébrés. Dans divers genres de poissons, d'amphibiens et de reptiles, une forme plus complexe de ce processus se produit, impliquant la duplication de l'ensemble chromosomique, conduisant à des zygotes diploïdes sans la participation d'un gamète mâle.

Environ 15 espèces de lézards sont connues pour leur capacité unique à se reproduire par parthénogenèse.

Bien que ces reptiles n'aient pas directement besoin d'un partenaire pour concevoir (en fait, ces espèces manquent de mâles), ils ont besoin de stimuli sexuels provenant de fausses copulations et de séances de parade nuptiale avec d'autres individus.

Androgénèse et gynogenèse

Dans le processus d'androgénèse, le noyau de l'ovocyte dégénère et est remplacé par le noyau du père par fusion nucléaire de deux spermatozoïdes. Bien qu'il se produise chez certaines espèces animales, comme les phasmes par exemple, il n'est pas considéré comme un processus courant dans ce royaume.

D'autre part, la gynogenèse consiste en la production de nouveaux organismes par des ovocytes diploïdes (cellules sexuelles féminines) qui n'ont pas subi de division de leur matériel génétique par méiose.

N'oubliez pas que nos cellules sexuelles n'ont que la moitié des chromosomes et que lorsque la fécondation se produit, le nombre de chromosomes est rétabli.

Pour que la gynogenèse se produise, une stimulation par le sperme du mâle est nécessaire. Les produits issus de la gynogenèse sont des femelles identiques à leur mère. Cette voie est également connue sous le nom de pseudogamie.

Reproduction asexuée chez les plantes (types)

Dans les plantes, il existe un large éventail de modes de reproduction. Ce sont des organismes hautement plastiques et il n'est pas rare de trouver des plantes capables de se reproduire sexuellement et asexuellement.

Cependant, de nombreuses espèces préfèrent la voie de reproduction asexuée, même si leurs ancêtres l'ont fait sexuellement.

Dans le cas de la reproduction asexuée, les plantes peuvent engendrer une progéniture de différentes manières, du développement d'un ovule non fécondé à l'obtention d'un organisme complet par un fragment du parent.

Comme dans le cas des animaux, la reproduction sexuée a lieu par des événements de division cellulaire par mitose, qui aboutissent à des cellules identiques. Ci-dessous, nous discuterons des types les plus pertinents de reproduction végétative:

Stolons

Certaines plantes sont capables de se reproduire sur des tiges élancées et allongées qui prennent naissance le long de la surface du sol. Ces structures sont appelées stolons et génèrent des racines à intervalles espacés. Les racines peuvent générer des tiges dressées qui finissent par devenir des individus indépendants.

Un exemple remarquable est l'espèce de fraise ou de fraise (Fragaria ananassa) qui est capable de générer diverses structures, y compris les feuilles, les racines et les tiges de chaque nœud d'un stolon.

Les rhizomes

Tant dans le cas des stolons que des rhizomes, les bourgeons axillaires des plantes peuvent générer une pousse spécialisée pour la reproduction asexuée. La plante mère représente une source de réserve pour les pousses.

Les rhizomes sont des tiges à croissance indéfinie qui poussent sous le sol - ou au-dessus - horizontalement. Comme les stolons, ils produisent des racines adventives, qui vont générer une nouvelle plante identique à la mère.

Ce type de reproduction végétative est important dans le groupe des graminées (où les rhizomes conduisent à la formation de bourgeons qui donnent naissance à des tiges avec des feuilles et des fleurs), des plantes vivaces ornementales, des pâturages, des roseaux et des bambous.

Boutures

Les boutures sont des morceaux ou des morceaux de tige dont provient une nouvelle plante. Pour que cet événement se produise, la tige doit être enterrée dans le sol pour éviter la dessiccation et peut être traitée avec des hormones qui stimulent la croissance des racines adventives.

Dans d'autres cas, le morceau de tige est placé dans l'eau pour stimuler la formation des racines. Après avoir été transféré dans un environnement approprié, un nouvel individu peut se développer.

Greffes

Les plantes peuvent se reproduire en insérant un bourgeon dans une fente préalablement faite dans une tige d'une plante ligneuse qui a des racines.

Lorsque la procédure est réussie, la plaie est fermée et la tige est viable. On dit familièrement que la plante "a pris".

Feuilles et racines

Il existe certaines espèces où les feuilles peuvent être utilisées comme structures pour la reproduction végétative. L'espèce populairement connue sous le nom de «plante de maternité» (Kalanchoe daigremontiana) peut générer des plantes séparées du tissu méristématique situé sur le bord de leurs feuilles.

Ces petites plantes poussent attachées aux feuilles, jusqu'à ce qu'elles soient suffisamment mûres pour se séparer de leur mère. Lorsque la plante fille tombe au sol, elle prend racine.

Chez la cerise, la pomme et la framboise, la reproduction peut se faire par les racines. Ces structures souterraines produisent des pousses capables d'engendrer de nouveaux individus.

Il existe des cas extrêmes comme le pissenlit. Si quelqu'un essaie d'arracher la plante du sol et de fragmenter ses racines, chacun des morceaux peut donner naissance à une nouvelle plante.

Sporulation

La sporulation se produit dans un large éventail d'organismes végétaux, y compris les mousses et les fougères. Le processus consiste en la formation d'un nombre important de spores capables de résister à des conditions environnementales défavorables.

Les spores sont de petits éléments qui se dispersent facilement, soit par les animaux, soit par le vent. Lorsqu'elles atteignent une zone favorable, la spore se développe chez un individu égal à celui qui en est à l'origine.

Propagules

Les propagules sont des accumulations de cellules, typiques des bryophytes et des fougères, mais se trouvent également dans certaines plantes supérieures telles que les tubercules et les herbes. Ces structures proviennent du thalle et sont de petits bourgeons capables de se propager.

Parthénogenèse et apomixie

En botanique, il est également souvent appliqué sous le terme de parthénogenèse. Bien qu'il soit utilisé dans un sens plus étroit pour décrire un événement d '«apomixie gamétophytique». Dans ce cas, un sporophyte (la graine) est produit par une cellule d'un ovule qui ne subit pas de réduction.

L'apoxymyse est présente dans environ 400 espèces d'angiospermes, tandis que d'autres plantes peuvent le faire facultativement. Ainsi, la parthénogenèse ne décrit qu'une partie de la reproduction asexuée chez les plantes. Par conséquent, il est suggéré d'éviter l'utilisation du terme pour les plantes.

Certains auteurs (voir De Meeûs et al. 2007) ont tendance à séparer l'apomixie de la reproduction végétative. En outre, ils classent l'apomixie comme la gamétophyte déjà décrite, et elle provient du sporophyte, où l'embryon se développe à partir d'une cellule nucléaire ou d'un autre tissu somatique de l'ovaire qui ne subit pas la phase gamétophytique.

Avantages de la reproduction asexuée chez les plantes

En général, la reproduction asexuée permet à la plante de se reproduire en copies identiques bien adaptées à cet environnement particulier.

De plus, la reproduction asexuée chez les silvers est un mécanisme rapide et efficace. Pour cette raison, il est utilisé comme stratégie lorsque l'organisme se trouve dans des zones où les environnements ne sont pas très propices à la reproduction par graines.

Par exemple, les plantes situées dans des milieux arides en Patagonie, comme les chorions, se reproduisent de cette manière, occupant de grandes surfaces de sol.

En revanche, les agriculteurs ont tiré le meilleur parti de ce type de multiplication. Ils peuvent sélectionner une variété et la reproduire de manière asexuée pour obtenir des clones. Ainsi, ils obtiendront une uniformité génétique et leur permettront de conserver certaines caractéristiques souhaitées.

Reproduction asexuée chez les microorganismes (types)

La reproduction asexuée est très courante chez les organismes unicellulaires. Dans les lignées procaryotes, par exemple les bactéries, les plus importantes sont la fission binaire, le bourgeonnement, la fragmentation et la fission multiple. D'autre part, dans les organismes eucaryotes unicellulaires, il y a division binaire et sporulation.

Fission binaire chez les bactéries

La fission binaire est un processus de division du matériel génétique, suivi de la division équitable de l'intérieur de la cellule pour obtenir deux organismes identiques au parent et identiques l'un à l'autre.

La fission binaire commence lorsque les bactéries se trouvent dans un environnement où il y a suffisamment de nutriments et où l'environnement est propice à la reproduction. La cellule subit alors un léger événement d'allongement.

Plus tard, la réplication du matériel génétique commence. Chez les bactéries, l'ADN est organisé sur un chromosome circulaire et n'est pas limité par une membrane, comme le noyau visible et distinctif chez les eucaryotes.

Pendant la période de division, le matériel génétique est distribué sur les côtés opposés de la cellule en division. À ce stade, la synthèse des polysaccharides qui forment la paroi bactérienne commence, puis la formation d'un septum se produit au milieu et la cellule se sépare finalement complètement.

Dans certains cas, les bactéries peuvent commencer à se diviser et à dupliquer leur matériel génétique. Cependant, les cellules ne se séparent jamais. Des exemples de ceci sont les groupes de cocci, tels que les diplocoques.

Fission binaire chez les eucaryotes

Chez les eucaryotes unicellulaires, comme le trypanosome par exemple, un type de reproduction similaire se produit: une cellule donne naissance à deux cellules filles de tailles similaires.

En raison de la présence d'un véritable noyau cellulaire, ce processus devient plus complexe et élaboré. Un processus de mitose doit se produire pour que le noyau se divise, suivi d'une cytokinèse, qui comprend la division du cytoplasme.

Fission multiple

Bien que la fission binaire soit la modalité de reproduction la plus courante, certaines espèces, comme Bdellovibrio ¸, sont capables de subir de multiples fissions. Le résultat de ce processus est plusieurs cellules filles, et non plus deux, comme mentionné dans la fission binaire.

Gemmation

C'est un processus similaire à celui mentionné pour les animaux, mais extrapolé à une seule cellule. Le bourgeonnement bactérien commence par un petit bourgeon qui diffère de la cellule mère. Ce renflement subit un processus de croissance jusqu'à ce qu'il se sépare progressivement des bactéries qui en sont à l'origine.

Le bourgeonnement se traduit par une distribution inégale du matériau contenu dans la cellule.

Fragmentation

Généralement, les bactéries de type filamenteux (par exemple Nicardia sp.) Peuvent se reproduire par cette voie. Les cellules du filament se séparent et commencent à se développer en tant que nouvelles cellules.

Sporulation

La sporulation consiste en la production de structures appelées spores. Ce sont des structures hautement résistantes constituées d'une cellule.

Ce processus est lié aux conditions environnementales qui entourent l'organisme, généralement lorsque celles-ci deviennent défavorables en raison du manque de nutriments ou de climats extrêmes, la sporulation est déclenchée.

Différences entre la reproduction sexuée et asexuée

Chez les individus qui se reproduisent de manière asexuée, la progéniture est constituée de copies pratiquement identiques de leurs parents, c'est-à-dire de clones. Le génome du seul parent est copié par divisions cellulaires mitotiques, où l'ADN est copié et transmis à parts égales aux deux cellules filles.

En revanche, pour que la reproduction sexuée ait lieu, deux individus de sexe opposé doivent participer, à l'exception des hermaphrodites.

Chacun des parents portera un gamète ou des cellules sexuelles générées par des événements méiotiques. La progéniture est constituée de combinaisons uniques entre les deux parents. En d'autres termes, il existe une variation génétique remarquable.

Pour comprendre les niveaux élevés de variation de la reproduction sexuée, nous devons nous concentrer sur les chromosomes lors de la division. Ces structures sont capables d'échanger des fragments entre elles, conduisant à des combinaisons uniques. Par conséquent, lorsque nous observons des frères et sœurs des mêmes parents, ils ne sont pas identiques les uns aux autres.

Avantages de la reproduction asexuée par rapport à la reproduction sexuée

La reproduction asexuée présente plusieurs avantages par rapport à la reproduction sexuée. Premièrement, aucun temps et aucune énergie ne sont gaspillés dans les danses ou les combats de cour complexes pour la femelle typique de certaines espèces, car un seul parent est nécessaire.

Deuxièmement, de nombreuses personnes qui se reproduisent sexuellement dépensent beaucoup d'énergie dans la production de gamètes qui ne sont jamais fécondés. Cela vous permet de coloniser de nouveaux environnements rapidement et efficacement sans avoir besoin de trouver un partenaire.

Théoriquement, les modèles de reproduction asexuée mentionnés ci-dessus donnent plus d'avantages - par rapport à la sexualité - aux individus vivant dans des environnements stables, car ils peuvent perpétuer leurs génotypes de manière précise.

Références

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