Introduction
La parthénogenèse est un mode de reproduction asexuée fascinant où un organisme femelle se reproduit de manière autonome, sans l'intervention d'un mâle pour féconder un ovule. Ce phénomène, observé chez diverses espèces animales et végétales, offre une alternative à la reproduction sexuée traditionnelle.
Définition et distinction
La parthénogenèse se distingue de l'autofécondation, qui est une forme de reproduction sexuée impliquant les deux sexes sur un même individu. La parthénogenèse, en revanche, concerne uniquement les femelles. Elle est définie comme le développement d'un nouvel individu à partir d'un ovule non fécondé.
Types de parthénogenèse
Il existe plusieurs types de parthénogenèse, classés selon différents critères :
- Selon le sexe de la progéniture :
- Thélytoquie : La parthénogenèse donne naissance uniquement à des femelles. C'est la forme la plus fréquente, assurant l'expansion rapide d'une population dans des conditions favorables.
- Arrhénotoquie : La parthénogenèse produit uniquement des mâles. C'est le cas de l'abeille, où les mâles (faux bourdons) proviennent d'ovules non fécondés, tandis que les femelles (reines et ouvrières) sont issues d'ovules fécondés.
- Amphitoquie (ou deutérotoquie) : La parthénogenèse donne naissance à des individus des deux sexes.
- Selon la régularité :
- Parthénogenèse occasionnelle (ou accidentelle) : Elle n'est pas la norme.
- Parthénogenèse régulière (ou normale) : Elle est constante. Elle peut être obligatoire (tous les œufs sont concernés) ou facultative (certains œufs seulement).
- Parthénogenèse cyclique : Les générations parthénogénétiques alternent avec des générations sexuées. On l'observe notamment chez les pucerons, où la reproduction sexuée permet la formation d'œufs de résistance face aux conditions écologiques défavorables.
- Selon la méiose :
- Parthénogenèse diploïde améiotique : Il n'y a pas de méiose, et l'œuf est formé par mitose, étant donc diploïde. Elle peut être considérée comme une reproduction asexuée en l'absence de cellules haploïdes.
- Parthénogenèse haploïde méiotique : Un œuf haploïde est formé par méiose et se développe sans fécondation. Bien qu'il n'y ait pas de syngamie, la méiose intervient, et donc la recombinaison. Ce type peut donc être considéré comme un moyen de reproduction sexuée.
Mécanismes cellulaires
La reproduction sexuée implique la réunion des lots chromosomiques haploïdes de l'ovule et du spermatozoïde lors de la fécondation, rétablissant ainsi la diploïdie du descendant. Pour maintenir le nombre chromosomique diploïde de l'espèce au fil des générations, la formation des gamètes (ovules et spermatozoïdes) doit comporter une réduction chromatique, passant de la diploïdie de l'organisme reproducteur à l'haploïdie gamétique.
Dans le cas de la parthénogenèse, ce processus est modifié. Chez les abeilles mâles, les cellules de la lignée germinale restent haploïdes dès l'origine et ne subissent pas de réduction chromatique. Chez les espèces thélytoques comme les pucerons, la diploïdie maternelle est maintenue lors de la formation des ovules grâce à la suppression de toute réduction chromatique. Ce caractère non réductionnel de l'équipement chromosomique permet aux ovules vierges de se développer sans être activés par la fécondation. La parthénogenèse est déclenchée par la segmentation de l'ovule non fécondé, qui peut être activée par des facteurs environnementaux, des agents chimiques ou des stimuli comme des chocs électriques.
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Occurrence dans le règne vivant
La parthénogenèse est un phénomène répandu chez les invertébrés (plathelminthes, rotifères, tardigrades, crustacés, insectes), ainsi que chez certains amphibiens et reptiles. Elle est plus rare chez les poissons, exceptionnelle chez les oiseaux, et peut parfois se rencontrer chez les plantes.
Parmi les exemples notables, on trouve :
- Les insectes : Les pucerons alternent reproduction sexuée et parthénogenèse cyclique. Chez les abeilles, la reine contrôle la fécondation des ovules, donnant naissance soit à des mâles (ovules non fécondés), soit à des femelles (ovules fécondés).
- Les crustacés : La parthénogenèse est bien connue chez Artemia salina.
- Les lézards : Certaines espèces sont composées uniquement de femelles parthénogénétiques.
- Les geckos : Plusieurs espèces de geckos présentent des populations totalement ou partiellement composées de femelles parthénogénétiques. L'unisexualité chez les geckos est souvent apparue par hybridation de deux espèces différentes. Les milieux insulaires, favorisant l'isolement géographique, semblent propices à l'apparition de l'unisexualité.
Parthénogenèse chez l'humain
Chez l'humain, la parthénogenèse ne produit jamais d'embryons viables, car les œufs non fécondés manquent d'instructions spécifiques sur l'expression des gènes à partir du sperme. Des événements parthénogénétiques et androgénétiques spontanés surviennent, mais ils entraînent des tumeurs : respectivement le tératome ovarien et la môle hydatiforme.
Implications évolutives
L'unisexualité chez les geckos est un processus dynamique impliquant l'apparition et la disparition de nombreuses lignées au sein d'un complexe unisexué-bisexué. Les clones diploïdes semblent être éliminés par les clones triploïdes, tandis que tous deux éliminent les formes bisexuées qui sont à leur origine. Les clones triploïdes, avec le temps, seraient les seuls survivants, avant de disparaître progressivement du fait de l'impossibilité de renouveler leur génome.
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