sexuée, reproduction

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Caractères sexuels

Chez les animaux, le sexe d’un individu est généralement déterminé au moment de la fécondation par le spermatozoïde. Si un spermatozoïde portant un chromosome X féconde l’ovule (qui porte également un chromosome X), la descendance est femelle (XX) ; si un spermatozoïde portant un chromosome Y féconde l’ovule, la progéniture est mâle (XY). Pour certains animaux, comme les oiseaux, c’est le contraire (le mâle est XX).

L’expression « caractère sexuel primaire » indique le type de gamète produit par la gonade : chez la femelle, l’ovaire produit des ovules et, chez le mâle, le testicule produit les spermatozoïdes. L’expression « caractère sexuel secondaire » se rapporte à tous les autres caractères jouant un rôle secondaire dans la reproduction : on y inclut les différences anatomiques entre le mâle et la femelle, la pilosité, le chant ou la voix, la parade sexuelle, etc.

En règle générale, plus l’espèce est évoluée, plus ses caractères sexuels secondaires sont complexes. Lorsque les ovules de l’étoile de mer arrivent à maturité, le mâle se contente de lâcher dans l’eau une grande quantité de spermatozoïdes dont un petit nombre seulement arrive à trouver les ovules pour les féconder. Les grenouilles et les crapauds sont attirés vers leur partenaire par des appels, et ils pondent dans l’eau ; le mâle entre en contact avec le cloaque de la femelle et émet le sperme à l’extérieur au moment où les œufs sont pondus. Pour les animaux terrestres, particulièrement les mammifères ne vivant jamais dans un milieu aquatique (qui sert de moyen de propagation du sperme), des éléments supplémentaires sont indispensables : la parade, la copulation, la compétition sexuelle et, surtout, l’existence d’organes génitaux plus perfectionnés, tels que pénis et utérus (permettant aux œufs de se développer).

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Hormones sexuelles

Chez les mammifères, ce sont les androgènes (surtout la testostérone) qui déterminent la différenciation sexuelle et le développement. Les androgènes stimuleront plus tard le développement de l’ovaire. Dans l’embryon indifférencié, la testostérone favorise la formation du canal de Wolff, précurseur de l’appareil génital masculin. Plus tard, la testostérone, avec les gonadotrophines libérées par l’hypophyse, stimule la production de spermatozoïdes.

Le canal de Müller, précurseur de l’appareil génital féminin dans l’embryon, se différencie probablement spontanément sans influence hormonale. Une fois la différenciation sexuelle terminée, l’œstradiol, produit par les ovaires et le placenta, joue un rôle essentiel dans le développement et le fonctionnement de l’appareil reproducteur femelle.

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Modalités de la reproduction sexuée

7.1

Fécondation

La fécondation exige le rapprochement et la fusion de spermatozoïdes et d’ovules produits à distance les uns des autres. Chez les animaux, individus mâles et femelles se rencontrent au cours d’un rituel qui varie énormément selon les espèces. Celui-ci va aboutir à la rencontre des ovules et des spermatozoïdes, qui s’effectue soit dans le milieu extérieur (fécondation externe), soit dans les voies génitales de la femelle (fécondation interne). Chez les végétaux, le problème est plus complexe, car les plantes sont des individus fixés, qui ne peuvent se déplacer l’un vers l’autre. Ce sont donc les cellules reproductrices qui se déplacent. Par exemple, chez les végétaux supérieurs, les grains de pollen (qui contiennent les futurs spermatozoïdes) sont transportés par le vent ou les insectes jusqu’aux ovules des plantes femelles (voir Pollinisation). Chez les animaux inférieurs, les spermatozoïdes et les ovules sont souvent libérés dans l’eau : s’ils se rencontrent, ils fusionnent pour donner le zygote, qui va poursuivre son développement dans le même milieu. Cette méthode entraîne beaucoup de pertes, seuls quelques spermatozoïdes réussissant à atteindre un ovule. Chez les animaux supérieurs, en revanche, les spermatozoïdes baignent dans un liquide appelé sperme et sont déposés directement dans les voies reproductrices de la femelle.

La fécondation interne est réalisée par un certain nombre de groupes animaux, selon diverses modalités. Chez les vertébrés, elle se produit lors de la copulation, ou coït, pendant laquelle les animaux de sexe opposé sont étroitement unis. Chez les requins, par exemple, le mâle dépose ses spermatozoïdes dans le cloaque de la femelle grâce à une nageoire modifiée qui lui sert d’organe copulateur. Chez les vertébrés supérieurs, le mâle possède un organe érectile, le pénis, qu’il insère dans l’orifice génital de la femelle, le vagin, pour y déposer son sperme. C’est l’insémination.

Le rapprochement des mâles et des femelles pour permettre la fécondation est sous la dépendance de facteurs externes (saisons, durée d’ensoleillement, cycle lunaire, etc.) et de facteurs internes, comme les sécrétions hormonales (voir Endocrinien, système). En fait, chez la plupart des femelles de mammifères, l’œstrus, c’est-à-dire la réceptivité à l’accouplement, ne se produit que pendant de courtes périodes de l’année, en fonction du cycle de reproduction. Le nombre de périodes annuelles d’œstrus est variable : les chiennes, par exemple, n’en ont qu’une ou deux, tandis que des animaux comme les vaches en ont plusieurs. La femme a normalement un cycle reproducteur, ou menstruel, de vingt-huit jours, l’ovulation se produisant environ quatorze jours avant le début de la menstruation. Toutefois, chez l’être humain, l’activité sexuelle est devenue indépendante de ce cycle.

Chez la plupart des animaux, la copulation est précédée par une période de parade. Ce rituel est très stéréotypé (voir Comportement animal). Chez les humains, les rituels de séduction sont l’équivalent de la parade.

L’introduction mécanique de sperme dans les voies génitales féminines, appelée insémination artificielle, est pratiquée en médecine en cas de stérilité dans un couple. Cette technique est également utilisée en zootechnie, pour l’amélioration génétique des animaux d’élevage. Elle est fondée sur la possibilité de conserver les spermatozoïdes humains et animaux dans de l’azote liquide, sans qu’ils perdent leur pouvoir fécondant, et ce pendant des années.

7.2

Protection de l’embryon et gestation

Le zygote, formé par la fécondation de l’ovule, est le siège de très nombreuses divisions cellulaires. Elles sont suivies par des différenciations de groupes de cellules (afin de donner les divers tissus et organes). Ces transformations font passer de l’œuf à l’embryon. Celui-ci est protégé dans différentes structures. Chez la plupart des plantes supérieures, il est enveloppé de matières nutritives, le tout formant une graine.

Chez certains animaux, l’embryon et ses matières nutritives sont protégés par une coquille calcaire et expulsés du corps de la femelle. Les animaux qui pondent leurs œufs avant que les jeunes ne soient complètement développés sont appelés ovipares. C’est, par exemple, le cas des oiseaux, ou de certains reptiles. Les animaux ovovivipares produisent également des œufs à coquille, mais les jeunes éclosent à l’intérieur du corps de la mère. Les animaux vivipares, en revanche, ne produisent pas d’œufs à coquille. L’embryon est implanté dans l’utérus, où il est nourri par la mère jusqu’au terme de son développement. On rencontre ce mode de développement chez les mammifères placentaires, et chez un certain nombre d’animaux d’autres groupes (reptiles, poissons, etc.). La période pendant laquelle le jeune se développe dans le corps de sa mère est appelée gestation. Sa durée est variable en fonction de l’espèce considérée. Chez la femme, elle dure neuf mois (voir Grossesse et accouchement).

7.3

Fécondité

La reproduction implique le développement et la maturation des organes reproducteurs. Chez les végétaux, ces phénomènes sont sous l’influence, entre autres, d’un certain nombre de facteurs extérieurs, en particulier la température et la luminosité. Chez les animaux, les jeunes sont immatures et ne peuvent se reproduire qu’à partir d’un certain âge, extrêmement variable en fonction des espèces (de quelques mois à plusieurs années).

Chez les humains, la reproduction devient possible dès le début de la puberté, qui se situe en général entre onze et seize ans. La fécondité de la femme s’achève à la ménopause, lorsque cessent les ovulations, en moyenne aux alentours de cinquante ans. Chez l’homme, il n’y a jamais arrêt total de la production de spermatozoïdes. En revanche, elle subit une baisse à partir d’un certain âge, plus tardif que chez la femme (approximativement soixante-dix ans) : c’est l’andropause.