La reproduction et la stabilité des espèces

Une espèce est définie par son caryotype

Le caryotype d’une espèce



• un caryotype permet d’observer les chromosomes d’une cellule et de les compter
• les cellules d’individus d’une même espèce possèdent le même caryotype
  • ex. : les cellules des êtres humains (hors gamètes) ont 23 paires de chromosomes ; les cellules de riz ont 12 paires de chromosomes




Les barrières de reproduction



• pour des raisons variées, deux groupes d’individus peuvent ne jamais se reproduire entre eux : il existe des barrières de reproduction
  • ex. : des individus de groupes différents peuvent ne jamais se rencontrer dans la nature donc ne jamais se reproduire entre groupes
  • ex. : des individus de groupes différents peuvent se croiser mais ne pas être attirés les uns vers les autres, ou donner des embryons qui ne se développent pas
• l’apparition de barrières de reproduction peut conduire à une séparation et donc à la création d’espèces




Les hybrides



• deux individus d’espèces différentes mais proches peuvent parfois se reproduire et donner un hybride
  • ex. : le mulet est un hybride entre un âne et une jument
• ces hybrides sont stériles, ils ne peuvent pas se reproduire

La reproduction sexuée maintient le nombre de chromosomes

Le caryotype des gamètes et de la cellule œuf



• un ovule et un spermatozoïde possèdent chacun un exemplaire de chaque chromosome
  • ex. : les ovules et les spermatozoïdes humains contiennent 23 chromosomes
• les cellules d’un organisme possèdent deux exemplaires d’un même chromosome
  • ex. : les cellules humaines non reproductrices contiennent 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes




La méiose, division cellulaire à l’origine des gamètes



• les cellules à l’origine des gamètes subissent une division cellulaire particulière : la méiose
• lors de la méiose, les chromosomes de chaque paire sont répartis au hasard entre les deux nouvelles cellules. À partir d'une cellule à 46 chromosomes, on obtient des gamètes ne possédant qu'un chromosome de chaque paire (23 chromosomes)
• c'est grâce à cette répartition aléatoire qu'une même personne peut produire des millions de gamètes génétiquement différents




La fécondation restaure le caryotype de l’espèce



• le gamète mâle (spermatozoïde) et le gamète femelle (ovule) humains possèdent chacun 23 chromosomes
• lors de la fécondation, les noyaux d’un ovule et d’un spermatozoïde fusionnent, ce qui donne une cellule à 46 chromosomes : la cellule œuf
• la cellule œuf possède alors deux exemplaires de chaque chromosome : le caryotype de l’espèce est maintenu

La mitose produit des cellules avec le même caryotype

La cellule œuf se divise



• la cellule œuf subit de nombreuses divisions cellulaires : c’est ainsi que l’on obtient un organisme contenant des millions de cellules génétiques à partir d’une seule cellule
• chaque cellule de l’organisme contient des chromosomes en même nombre et identiques à ceux de la cellule œuf




Le maintien du caryotype par la mitose



• la cellule œuf subit des divisions cellulaires qui maintiennent le nombre de chromosomes constant : ce sont des mitoses
• avant chaque mitose, l’ADN de la cellule est copié : les chromosomes simples deviennent des chromosomes doubles
• au cours de la mitose, les chromosomes doubles de la cellule-mère se séparent : on obtient deux cellules ayant chacune des chromosomes simples
• les deux nouvelles cellules possèdent donc 46 chromosomes simples, c’est-à-dire autant de chromosomes que la cellule de départ