CHAPITRE 4 : Reproduction sexuée et pérennité des espèces

Pb : Nous avons vu en 6ème que deux êtres vivants appartiennent à la même espèce s'ils peuvent se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile (= interfécondité). Quelles sont les modalités de la reproduction des êtres vivants ?

I – Les caractéristiques de la reproduction sexuée

1 – Les étapes de la reproduction sexuée

Activité : Manuel Nathan p92,93 questions 1,2,3,4,5

1) A la fin de l'automne, les pisciculteurs récoltent dans un récipient les ovules des femelles puis, dans un autre récipient, la laitance contenant les spermatozoïdes des mâles.

2) Les cellules-oeufs sont obtenues en mélangeant les ovules et quelques gouttes de laitance mâle.

3) La cellule-oeuf se développe pour former un alevin.

4) Le pisciculteur intervient à toutes les étapes de la reproduction sexuée : il prélève les cellules reproductrice et favorise la fécondation.

5) Dans la nature, la fécondation des truites se fait dans l'eau.

Remarque : les cellules reproductrices (ovules et spermatozoïdes) sont également appelées gamètes.

Pb : La production de cellules reproductrices mâles et femelles est une étape fondamentale de la reproduction de la truite. Cette étape peut-elle s'observer dans d'autres groupes animaux et végétaux ? Y a-t-il des différences ?

2– Comparaison entre les cellules reproductrices de l'oursin, du fucus et du lys

Activité : Replacer ces trois êtres vivants dans la classification / Rechercher et extraire les informations du manuel Nathan p94,95 (et 99 pour le lys) puis les organiser dans un tableau comparatif. Pour chaque exemple, la comparaison doit porter sur la forme, la taille et la mobilité des cellules reproductrices.

Remarque : pour le calcul de la taille, le flagelle n'a pas été pris en compte (il s'agit donc de la taille approximative des corps cellulaires)

II – La fécondation : une étape incontournable

1 – Un peu d’histoire...

Activité : lecture des textes et réflexion philosophiques...+ livre

Dans la Grèce Antique c'est le Père qui est à l'origine de la procréation.

"Ce n'est pas la mère qui engendre ce qu'on appelle son enfant. Elle n'est que la nourrice du germe versé en son sein; celui qui engendre, c'est le père. La femme, comme dépositaire étranger, reçoit d'autrui le germe, et s'il plaît aux Dieux elle le conserve".
Extrait de "Les Euménides". Eschyle (Ve siècle avant J.C.).

Chez les Égyptiens le mâle joue, dans la reproduction, un rôle exclusif.

"Aucun enfant n'est par eux considéré comme illégitime alors même qu'il est né d'une mère esclave, car, selon la croyance commune, le père est l'unique auteur de la naissance de l'enfant, auquel la mère n'a fourni que la nourriture et la demeure…".
Extrait de "La bibliothèque historique". Diodore de Sicile (Ier siècle avant J.C.).

Après la découverte de l'ovule (cellule reproductrice femelle) par Régnier de Graaf en 1673 on situe l'origine des êtres vivants dans celui-ci.

"Au XVIIIème siècle, c'est tout naturellement l'ovule que certains considèreront comme le germe universel. C'est dans la femelle qu'ils logeront ces miniatures d'animal, ces petites poupées dont l'existence leur semble indispensable pour éclaircir le mystère de la reproduction". Extrait de "La Formation de l'être". Jean Rostand (1930).

En 1677, après l'observation par Leeuwenhoek des spermatozoïdes, les scientifiques de l'époque sont divisés en deux courants de pensée : les épigénistes (l'embryon est formé à partir de matière inorganisée) et les préformationnistes (l'embryon est complètement formé dans l'œuf) puis chez ces derniers, les ovistes (germes dans l'œuf) et les animalculistes (germes dans le spermatozoïde).

"[…] Voici que s'affirment deux idées capitales qui, […] sont logiquement liées et qui auront la vie longue : idée de la préformation de l'être dans le germe, idée de l'emboîtement des germes. Suivant la première, l'être possède déjà, en infiniment petit, dans le germe, toutes ses parties sans exception : nerfs, vaisseaux, muscles, glandes, os… Pour devenir absolument conforme à l'adulte il n'aura qu'à grandir, à s'épanouir à se développer. Dans l'idée de l'emboîtement, tous les êtres sont contemporains […] Le parent n'engendre pas son descendant qui ne dérive pas de lui. Tous les individus sont frères ; tous sont aussi vieux, aussi anciens les uns que les autres. Tous ils furent créés simultanément, en bloc, ne différant que par la taille et l'ordre de l'emboîtement. La première femme contenait en elle non seulement toute la population qui jusqu'à présent occupa la Terre et toute celle qui à l'avenir l'occupera, mais encore la multitude virtuelle des individus qui ne naquirent pas". Extrait de "La formation de l'être". Jean Rostand (1930).

NB : la fécondation n’a été correctement décrite qu’au début du XIXème siècle (par Gustave Adolphe Thuret en 1854 chez l'algue brune Fucus.)

2- Le lieu de la fécondation

Activité : Nathan p97

Ensemencement des cellules reproductrices femelles (orange) avec la laitance qui contient les cellules reproductrices mâles dans un élevage de truite

Pb : L’union des cellules reproductrices n’est possible que si elles se rencontrent. Quels sont les mécanismes qui permettent la fécondation ?

III – Les mécanismes facilitant la fécondation

1-Faciliter le rapprochement des partenaires

Accouplement de deux Azurés communs dos à dos comme tous les papillons !	Comme dans beaucoup d'autres espèces, chez les papillons (ici deux Citrons), l'accouplement est précédé d'une parade nuptiale au cours de laquelle la femelle présente son abdomen au mâle...

Photos : Eric Lacouture

1-Faciliter la rencontre des cellules reproductrices

Activité : Manuel Nathan p99

Cliquez ici pour en savoir plus sur le mécanisme d'attraction des tubes polliniques...

Activité : TP- Observation sous microscope de l'attraction chimique des cellules reproductrices des hermelles et du fucus.

Ces vers construisent des colonies récifales importantes sur les rochers par agglomération de grains de sables. Dans le Trégor, on peut en trouver sur l'estran rocheux de la côte des Bruyères (St Michel en grève/ Tredrez) jusqu'à la plage de Beg Leguer.
Individu mâle qui émet ses spermatozoïdes (video1, video2)	Individu femelle qui émet ses ovules
Cellules reproductrices mâles (G=×630)	Cellules reproductrices femelles (G=×630)
Cellule oeuf entourée de sa membrane pellucide empêchant toute introduction d'un autre spermatozoïde video3

Photos : Eric Lacouture (23 mars 2009)

...Pour en savoir plus sur ce TP, je vous invite à consulter le site (mis en lien plus haut) qui présente le travail admirable de Anne-Marie Boureau, professeur de SVT au lycée Savary de Mauléon, Les Sables d'Olonne. lien internet