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La reproduction sexuée et l'influence de l'environnement sur la reproduction d'une population

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Introduction :

La reproduction sexuée permet la création d’un nouvel individu à partir de deux individus de la même espèce mais de sexes différents.
Ce type de reproduction se déroule différemment selon les milieux de vie. Nous parlerons également des cellules reproductrices et des stratégies mises en place par la nature pour permettre leur rapprochement. Nous verrons ensuite comment les cellules reproductrices fusionnent pour créer une cellule-œuf par le processus de fécondation. Pour finir, nous aborderons l’influence de l’environnement sur la reproduction d’une espèce.

La reproduction sexuée dans différents milieux de vie

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Définition

Reproduction sexuée :

On appelle reproduction sexuée la production d’un nouvel individu à partir de deux individus de la même espèce mais de sexes différents, autrement dit, d’un mâle et d’une femelle de la même espèce. Pour qu’une telle reproduction ait lieu, il faut que les cellules reproductrices du mâle et de la femelle, également appelées gamètes, se rencontrent et fusionnent par fécondation.

Chez les animaux, les gamètes sont les ovules pour les femelles et les spermatozoïdes pour les mâles.
La manière dont les gamètes se rencontrent diffère selon le milieu de vie dans lequel évoluent les organismes.

  • En milieu aquatique, les poissons libèrent leurs gamètes directement dans leur milieu de vie.
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Exemple

Au fond d’une rivière peu profonde, les saumons femelles creusent un trou dans le gravier et y déposent leurs ovules. Le mâle vient ensuite se placer au-dessus du trou et il y déverse son sperme. Les spermatozoïdes contenus dans le sperme se déposent sur les ovules, et une bonne partie de ces derniers seront fécondés et donneront des petits poissons ou alevins.

La reproduction en milieu aquatique : exemple du saumon

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Définition

Sperme :

Le sperme est le liquide blanchâtre émis par un individu mâle qui contient ses spermatozoïdes.

On appelle cette fécondation qui se déroule directement dans le milieu de vie une fécondation externe, elle n’est pas toujours efficace car elle se déroule à l’extérieur de l’appareil reproducteur féminin.

La reproduction en milieu aquatique : exemple du saumon

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À retenir

Les poissons et d’autres espèces aquatiques libèrent leurs gamètes dans le milieu extérieur. Le type de fécondation réalisé dans ce cas est la fécondation externe.

  • Sur la terre ferme, c’est-à-dire en milieu aérien, la situation est différente.
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Exemple

Chez le chien, le mâle s’accouple avec la femelle, et émet son sperme directement dans l’appareil reproducteur de la femelle, c’est l’éjaculation.

La reproduction en milieu aérien chez les animaux : exemple du chien

On appelle cette fécondation qui a lieu dans l’appareil reproducteur de la femelle, une fécondation interne. Les spermatozoïdes remontent ensuite le long des voies de l’appareil reproducteur de la femelle jusqu’aux ovules.
Cette méthode de fécondation est plus sûre car les spermatozoïdes se trouvent directement dans le système reproducteur de la femelle.

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À retenir

En milieu aérien, le mâle dépose ses gamètes directement dans les voies de l’appareil reproducteur de la femelle. La fécondation qui en résulte est la fécondation interne.

De plus, chez les végétaux, la fécondation est également interne.
Pour la fleur de pommier par exemple, le pollen contient et transporte le gamète mâle. Il est contenu dans les étamines de la fleur alors que les gamètes femelles se trouvent à l’intérieur de la base du pistil.
Libéré par l’étamine, le pollen se dépose au sommet du pistil d’une fleur de la même espèce et la pollinise.

La reproduction en milieu aérien chez les plantes à fleur, exemple de la fleur de pommier

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Définition

Pollinisation :

Le transport et le dépôt du pollen sur le pistil constituent la pollinisation.

Quand il se dépose au bout du pistil, le grain de pollen fabrique le tube pollinique qui grandit en s’enfonçant dans le pistil jusqu’à atteindre un ovule de la fleur. Il délivre alors le gamète mâle au contact du gamète femelle.

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À retenir

Les plantes à fleurs réalisent une fécondation interne : la pollinisation.

Le rapprochement des gamètes

Pour qu’il y ait fécondation, le rapprochement d’un gamète mâle et d’un gamète femelle est nécessaire et se déroule différemment selon les espèces.

  • Chez certains animaux, une fois que le mâle est accepté par la femelle, ils effectuent une parade nuptiale. Cette parade nuptiale pourra être suivie par l’accouplement qui permettra la rencontre des gamètes.
  • Chez d’autres animaux, comme les oursins dont la fécondation en milieu aquatique est externe, les gamètes ont la capacité de s’attirer en émettant des substances chimiques. Ici, les gamètes femelles émettent les substances chimiques qui sont captées par les gamètes mâles.
  • Chez les plantes à fleurs, par contre, il ne peut pas y avoir de rapprochement des mâles et des femelles car les végétaux sont immobiles. Ainsi, le pollen contenant les gamètes mâles est transporté par le vent ou grâce aux insectes pollinisateurs vers les gamètes femelles contenus dans le pistil.
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À retenir

Les êtres vivants ont mis en place des stratégies pour permettre le rapprochement des gamètes comme la parade nuptiale, l’émission de substances chimiques ou le transport par le vent et les insectes.

La fécondation

Chez les animaux, lorsque le spermatozoïde arrive au contact de l’ovule, « la tête » du spermatozoïde entre dans le cytoplasme de l’ovule et libère son noyau. Le noyau du spermatozoïde fusionne ensuite avec le noyau de l’ovule. L’ovule ainsi fécondé devient une cellule œuf.

Le processus de fécondation

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Attention

La cellule œuf n’est pas n’importe quelle cellule car elle est à l’origine de toutes les cellules qui vont constituer le nouvel individu. C’est une cellule particulière dont le noyau est à moitié issu du spermatozoïde du père, et à moitié issu de l’ovule de la mère.

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À retenir

La cellule-œuf :

  • est à l’origine de toutes les cellules qui vont constituer le nouvel individu :
  • son noyau est à moitié issu du gamète mâle et à moitié issu du gamète femelle.

L’influence de l’environnement sur la reproduction d’une espèce

La cellule-œuf est donc à l’origine d’un nouvel individu. Chaque année, pour une espèce donnée et dans un environnement donné, il naît un certain nombre de nouveaux individus.

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Exemple

Prenons l’exemple du campagnol. Ce petit rongeur herbivore des campagnes fait 1 à 5 portées dans l’année qui comptent chacune jusqu’à 10 petits.

Le campagnol est très friand des cultures de luzerne, de céréales et en règle générale de tous les jeunes plants semés par l’être humain. Si l’année a été propice aux cultures, la nourriture disponible va permettre aux campagnols femelles, d’allaiter tous leurs petits. Ceux-ci trouveront de quoi se nourrir une fois adultes cette même année. La population de campagnols, c’est-à-dire l’ensemble des campagnols présents à cet endroit, va par conséquent augmenter cette année-là.

Au contraire, si l’année n’a pas été bonne pour les cultures en raison d’un été trop pluvieux et trop frais par exemple, les campagnols femelles ne seront pas assez nourris pour produire suffisamment de lait pour nourrir tous leurs petits. Une partie d’entre eux ne va donc pas survivre, et ceux qui auront survécu ne trouveront pas forcément de quoi se nourrir une fois adultes. La population de campagnols ne va donc probablement pas augmenter cette année-là et peut-être va-t-elle même diminuer.

Variation d’une population en fonction des ressources alimentaires chez le campagnol

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À retenir

La disponibilité de la nourriture que l’on appelle aussi disponibilité des ressources alimentaires, est un des facteurs de l’environnement qui influence la reproduction d’une population.

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Définition

La dynamique des populations :

L’étude des variations du nombre des individus d’une population au cours du temps est appelée la dynamique des populations.

Conclusion :

Le milieu de vie influence le type de reproduction et les êtres vivants ont développé diverses stratégies pour permettre le rapprochement de leurs gamètes.

La fécondation est l’union d’un gamète mâle et d’un gamète femelle. Le résultat de cette union est la fusion du noyau des gamètes mâle et femelle et la création d’une cellule œuf. Cette cellule œuf est à l’origine de toutes les cellules du futur individu.

Enfin, l’environnement influence la reproduction d’une population, par la disponibilité des ressources alimentaires.