La viviparité, une stratégie de reproduction où l'embryon se développe à l'intérieur du corps de la femelle, est présente chez divers vertébrés, y compris certains poissons. Bien que moins fréquente que l'oviparité (ponte d'œufs), la viviparité chez les poissons présente des adaptations fascinantes, notamment en ce qui concerne l'apport nutritif à l'embryon. Cet article explore la viviparité chez les poissons, en mettant en lumière les différentes formes de viviparité et le rôle potentiel du placenta dans ce processus.
Reproduction chez les vertébrés : Oviparité vs. Viviparité
Chez les vertébrés, la reproduction se divise principalement en deux catégories : l'oviparité et la viviparité. Le développement de l’œuf fécondé se fait dans l'eau chez les Vertébrés ovipares à fécondation externe ou commence dans les voies génitales femelles chez les ovipares à fécondation interne pour s'achever dans l'eau ou dans l'air. Chez les Vertébrés vivipares l’œuf se développe en totalité dans les voies génitales femelles.
- Oviparité: Les animaux ovipares pondent des œufs qui se développent et éclosent à l'extérieur du corps de la mère. Le développement embryonnaire se fait dans l'eau ou dans l'air.
- Viviparité: Les animaux vivipares donnent naissance à des jeunes vivants, l'embryon se développant entièrement à l'intérieur du corps de la femelle.
La viviparité se présente schématiquement sous trois formes. Dans la seconde, l'embryon peut recevoir une alimentation maternelle sous la forme de lait utérin, en ingérant des œufs ou des embryons frères, c'est la viviparité aplacentaire. Dans la dernière, les apports nutritifs maternels se font au travers d'une annexe embryonnaire particulière, le placenta, c'est la viviparité placentaire. Ce dernier cas n'est pas l'apanage des Mammifères, il concerne aussi des Sélaciens, des Téléostéens, des Amphibiens, des Reptiles et même des Invertébrés.
Viviparité chez les poissons
Un poisson « vivipare » donne naissance directement à des alevins parfaitement constitués. Ces poissons ont besoin de s’accoupler et de pratiquer une fertilisation interne pour se reproduire. Il existe plus de 1000 espèces de poissons vivipares, presque tous marins, dont 40 familles possèdent des espèces vivipares. Parmi les poissons vivipares, on distingue les "vivipares vrais" des "ovovivipares".
- Ovoviviparité: L'embryon se développe dans un œuf à l'intérieur du corps de la mère, mais il se nourrit uniquement des réserves de l'œuf (lécitotrophie). L’œuf est simplement protégé dans l’abdomen de la femelle. On considère que l’œuf n’est là que pour assurer une protection. L’œuf est simplement protégé dans l’abdomen de la femelle. les œufs sont incubés à l’intérieur de la mère. ne joue qu’un rôle d’oxygénation et de protection. Cette structure d’échanges est absente et l’embryon se développe uniquement grâce aux réserves de l’œuf dans lequel il est enfermé.
- Viviparité vraie (matrotrophie): L'embryon reçoit des nutriments supplémentaires de la mère pendant son développement. Chez les « vivipares vrais », il existe une structure d’échanges respiratoires et nutritifs entre l’embryon et sa mère qui joue le rôle de notre placenta (trophotaeniae). L’embryon croît grâce aux apports permanents de nutriments de sa mère comme chez les Ameca Splendens et les Xenotoca Eiseni, de la famille des Goodeidés.
Structures analogues au placenta chez les poissons vivipares
Chez les mammifères, le placenta est un organe complexe qui permet les échanges nutritifs et gazeux entre la mère et le fœtus. Chez les poissons vivipares, des structures analogues au placenta peuvent être présentes pour assurer l'apport de nutriments à l'embryon en développement.
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Trophotaeniae
Chez les Goodeidae, par exemple, l'embryon développe des structures spécialisées appelées trophotaeniae. Ces dernières appartiennent à l’embryon. ce sont des excroissances du tube digestif embryonnaire qui absorbent les nutriments sécrétés par la mère. Elles pendent au niveau de l’anus. Elles permettent à l’embryon de croître grâce aux apports permanents de nutriments de sa mère. Elles sont particulièrement développées chez ces espèces. Elles augmentent les surfaces de contact avec les embryons dans leurs œufs. Elles sont des structures d’échange entre l’intérieur et l’extérieur des œufs.
Contrairement à une idée reçue, les trophotaeniae ne tombent pas après la naissance, mais sont en fait résorbées et disparaissent progressivement avant la naissance.
Autres adaptations
D'autres adaptations pour la nutrition embryonnaire chez les poissons vivipares incluent :
- Lait utérin: Sécrétions nutritives produites par l'oviducte de la mère.
- Oophagie: L'embryon se nourrit d'œufs non fécondés produits par la mère.
- Adelphophagie: L'embryon se nourrit d'autres embryons en développement.
Syncytines et viviparité placentaire
Chez les Vertébrés vivipares placentaires l’œuf se développe en totalité dans les voies génitales femelles. Les apports nutritifs maternels se font au travers d'une annexe embryonnaire particulière, le placenta. Les placentas des Mammifères sont d'une extraordinaire diversité. Chaque groupe semble avoir un placenta taillé sur mesure, par la sélection naturelle, en fonction de sa stratégie de reproduction. Lors du développement embryonnaire des Euthériens et des Marsupiaux la première annexe embryonnaire à se former est le trophoblaste ou chorion. Chez beaucoup de Mammifères les cellules du trophoblaste fusionnent sous l'action des syncytines pour donner un syncytium, le syncytiotrophoblaste. Les syncytines proviennent de gènes de rétrovirus intégrés dans le génome des Mammifères. C'est un transfert horizontal de l'information génétique. Les intégrations se sont faites au hasard à partir de virus différents. Elles sont présentes chez les Mammifères et même des Lézards. Outre leur propriétés de fusion cellulaire, elles peuvent diminuer la réponse immunitaire et, par l'intermédiaire de leur récepteur, agir sur la différenciation cellulaire.
L'information génétique d'un rétrovirus est emballée dans deux enveloppes. La plus externe est un fragment de membrane volé par le virus lors de la sortie de la cellule hôte. Cette membrane porte des protéines fabriquées à partir de l'information génétique du virus, ce sont les protéines de l'enveloppe. A quoi servent-elles? Lorsqu'un virus vient au contact d'une cellule les protéines de l'enveloppe se fixent sur des protéines particulières de la membrane et provoquent la fusion de la membrane du virus avec celle de la cellule ce qui permet au virus de pénétrer dans la cellule et de la parasiter.
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Depuis le début du siècle la chasse aux syncytines bat son plein. Elle commence "in silico" en recherchant dans les bases de données des génomes des séquences ressemblant à la syncytine et à des virus endogènes. Si l'on trouve une séquence candidate, on vérifie qu'elle s'exprime dans le placenta, que la protéine produite a des propriétés de fusion des cellules et que l'inactivation du gène bloque la fusion.
En 2017, une syncytyne a été isolée chez le Mabuya : syncytin-Mab1. Son gène s'exprime dans les cellules de l'utérus lorsqu'elles commencent à fusionner pour former un syncytium et même ensuite. Le gène de syncytin-Mab1 est présent dans le genre Mabuya et quelques genres voisins. Cependant chez ces derniers il n'est pas fonctionnel. Syncytin-Mab1 est la première syncytine mise en évidence en dehors du groupe des Mammifères.
Il semble qu'un placenta hémo-chorial permette une nutrition intense d'où un développement rapide et la naissance de jeunes avec un gros cerveau. A l'inverse la nutrition est moins intense dans le cas d'un placenta épithélio-chorial ou même endothélio-chorial d'où une durée de gestation rallongée.
Diversité des stratégies reproductives chez les poissons
Dans l’eau, sur la terre ferme ou dans les airs, les vertébrés utilisent des stratégies de reproduction très variées. Certains déposent des milliers d’œufs dans l’eau, d’autres protègent un œuf à coquille, et d’autres encore laissent l’embryon se développer dans leur corps. Les vertébrés ont adapté leur reproduction à leur milieu pour donner aux jeunes les meilleures chances de survie.
Dans les milieux aquatiques, produire un très grand nombre d’œufs augmente la probabilité qu’un petit nombre survive. C’est la stratégie de nombreux poissons et amphibiens.
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Les stratégies reproductives varient selon le milieu mais visent toutes à assurer la survie des jeunes et la continuité des espèces.
Reproduction et aquariophilie
La reproduction des poissons vivipares est un sujet important pour les aquariophiles. Les risques d’hybridations sont importants chez les poissons vivipares. Certaines espèces sont susceptibles de se croiser pour donner des hybrides. Il est important de connaître le comportement social et reproducteur de chaque espèce.
Recueillir et élever les alevins
Un sujet important pour tout éleveur de vivipares !
Il faut observer la femelle. Certaines sont très cannibales, d’autres pas.
Faut-il alors isoler les femelles ? Cela dépend de chaque espèce et de l'aquarium. L'aquarium est-il grand ou petit ? Disposent-ils de cachettes ? filtre ? d'alevins isolera la femelle et leur fournir une alimentation spécifique et abondante.
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