Reproduction sexuée : Hermaphrodisme

Compléments TP Reproduction
Frédéric SEVELINGE
Université de Bourgogne
NB : tous les clichés utilisés dans cette présentation ont été pris par
Frédéric SEVELINGE sauf deux d’entre eux aimablement communiqués
par Lionel Durochat, professeur de SVT.
L’échelle n’a été indiquée que dans les cas où elle n’est pas évidente
Ces photos ne sont pas libres de droits
Reproduction asexuée
Scissiparité sensu-stricto chez la
Paramécie ; ici, on est en cours de
cytodiérèse : remarquez que la division
du macronucléus est inégale et presque
achevée ici. Les deux paramécies filles
reconstitueront leur stock d’organites
après la division ; il s’agit d’un exemple
d’architomie.
Bourgeonnement chez l’hydre : profitez en pour légender cette photo et vous remettre en tête la structure
d’une hydre. Notez que le bourgeonnement ne se fait pas au hasard mais au niveau de cette fameuse zone
blastogenetique. C’est difficile à voir mais on peut observer sur ce cliché une continuité parfaite entre l’individu souche et les polypes bourgeonnant : continuité de la colonne gastrique et des deux feuillets ectodermique
et endodermique.
Bourgeonnement plus avancé et reproduction sexuée chez l’hydre ; les bosses correspondent
à des ampoules testiculaires (on en reparle plus tard) ; notez simplement que reproductions
sexuée et asexuée peuvent coexister.
1mm
Méduses d’Obelia geniculata
Ces petites méduses encore appelées éphyrules, proviennent de la strobilisation (fragmentation) du Polype ou
Scyphistome. Elles vont intervenir dans la phase de reproduction sexuée
Ephydatia fluviatilis : vit en général dans les petits cours d’eau à faible courant, sous les pierres. NB : le
Gastéropode Pulmoné en dessous est une limnée. Echantillon récolté dans la rigole d’écoulement de l’étang
du Pontreux près de Citeaux en Côte d’Or
Gemmules d’Ephydatia fluviatilis
Objectif 20 Microscopie optique
Amphidisque vu
de profil
Déchirure au niveau du micropyle
Amphidisque vu de dessus
Zoom de la photo précédente : détail d’un amphidisque
Bryozoaires lacustres
Statoblastes
Spicules servant à l’accrochage des statoblastes
Rédie contenant
des rédies « filles »
cercaires
Rédies et cercaires de Fasciola hepatica, la grande douve du foie
Microscopie optique objectif 4
Rédies « filles »
Cercaires ; celui du dessus a l’aspect normal ; l’autre a perdu
une partie de sa queue musculeuse
Cercaire : la tache plus sombre correspond à la ventouse ventrale vue par transparence
Reproduction sexuée / Gonochorisme
Hydre avec « ovaire »
Chez les hydres, il n’y a pas de lignée germinale prédéterminée. Par contre, il existe
des cellules interstitielles, indifférenciées et intercalées entre des cellules
ectodermiques.
Ces cellules interstitielles peuvent donner des cellules ectodermiques, des cellules
endodermiques, des cnidocytes et des gamètes.
Ovogenèse :
Des cellules interstitielles se différencient en ovogonies ; il y a ensuite multiplication
de ces ovogonies, ce qui provoque une boursouflure du corps ; l’ovaire se constitue :
en fait l’ovaire est constitué d’un manchon d’ovogonies à un niveau donné de la
colonne gastrique.
Cependant, une des ovogonies va prédominer et phagocyte les autres avec formation
au départ d’un syncytium ; puis les noyaux des ovogonies phagocytées dégénèrent
par un phénomène dit de pycnose .
Au final, un seul ovocyte (appelé ovocyte apocytaire subsiste) et la fécondation aura
lieu in situ.
Spermatogenèse :
Là encore, les gamètes mâles proviennent de cellules interstitielles mais il y a
émission de nombreux spermatozoïdes.
NB : chez les hydres, il existe également des espèces hermaphrodites
Hydra viridis fixée sur une larve de Diptère Stratyomyidé ; les boursouflures
Correspondent à des ampoules testiculaires, lieu de la spermatogenèse
Ampoules testiculaires et polype bourgeonnant chez une hydre
Hydre et ampoules testiculaires en coupe transversale
Noyaux de cellules
endodermiques
mésoglée
Cellules ectodermiques
Noyau de cellules
interstitielles
Ampoule testiculaire
Noyaux des futurs spermatozoïdes
Ampoule testiculaire d’une hydre en coupe transversale
Dreissena polymorpha : Mollusque Lamellibranche dulçaquicole cité pendant le TP
Ce Lamellibranche originaire d’Europe de l’est s’est répandu dans toute l’Europe grâce aux péniches ; il pose de
Gros problèmes un peu partout car il prolifère jusque dans les canalisations et les bouche.
Animaux prélevés au lac de Chour (21)
Exemple de dimorphisme sexuel et donc de caractères sexuels secondaires
Il s’agit d’un accouplement de tipules (O/Diptères) ; le mâle est le plus grêle des deux
NB ; la plante qui leur sert de support pour leurs ébats est une alliaire ; brassicacée
nitrophile aimant bien le bord des eaux
Incubation des œufs au niveau des Pléopodes chez l’écrevisse américaine
Là encore, il existe un dimorphisme sexuel au niveau de ces appendices abdominaux
Reproduction sexuée : Hermaphrodisme
Exemple d’ovotestis à structure mixte chez un Gastéropode Pulmoné : Arion rufus
acini
Gonade d’Arion rufus en coupe longitudinale (objectif 4)
Détail d’un acinus
Noyaux de cellules sexuelles souches
Bouquet de spermatides
ovocyte
Grossi encore ; remarquez les noyaux des spermatides et des cellules souches
Coupe dans un ovotestis à structure distincte de Pecten maximus (partie femelle)
Objectif 10 : noyaux des ovocytes en cours de maturation
nucléole
Cytoplasme de l’ovocyte
Partie femelle (ovotestis de Pecten) objectif 60
noyau
Ovotestis de Pecten : partie mâle
1 acinus
Ovotestis de Pecten : partie mâle (aspect rayonnant centripète)
Ovotestis de Pecten : partie mâle : aspect rayonnant du à l’alignement des
noyaux de spermatozoïdes en cours de différenciation
Hermaphrodisme rudimentaire = hermaphrodisme
non fonctionnel
Coupe longitudinale de l’appareil urogénital mâle
de Bufo bufo
1 mm
Rein (mésonéphros)
Testicule
Organe de Bidder = ovaire rudimentaire
Détail du testicule (objectif 10)
Détail du testicule de Bufo bufo (objectif 40)
1 cyste contenant des spermatozoïdes
de même âge
Néphrons en coupe
Détail du mésonéphros de Bufo bufo
Tube contourné
proximal
glomérules
Détail du mésonéphros de Bufo bufo (objectif 40)
cytoplasme
noyau
Détail de l’organe de Bidder
Ovocyte bloqué en
prévitellogenese
ovogonie
Noyaux de cellules folliculaires
Détail de l’organe de Bidder
Chromosomes
En écouvillon
Détail de l’organe de Bidder
Quelques réponses à vos questions posées par mail :
-la notion de gène mendélien est peut être un peu vieillotte : un gène mendélien est un gène dont la mutation
entraîne une modification phénotypique. Ex gène codant pour une des enzymes de la voie de biosynthèse de
la mélanine, gène déterminant le caractère rond ou ridé d’un petit pois etc…
-Notion de compensation de dosage : au cours de l’Evolution, le chromosome Y a subi une détérioration
génétique progressive. Il en résulte que le chromosome Y des Mammifères Placentaires est devenu un
déterminant hautement spécialisé du sexe mâle et il n’a qu’une fonction, celle d’induire le développement de
la gonade indifférenciée en un testicule. La conséquence de cette spécialisation de l’Y est d’obliger presque
tous les gènes mendéliens originels portés par le chromosome X à s’accommoder de l’état hémizygote dans
le sexe mâle hétérogamétique. L’état hémizygote pour tous ces gènes de l’X devrait être très dangereux (en
effet, toutes les monosomies sont létales chez l’Homme), pourtant il n’en est rien.
Le fait que le mâle se développe à peu près aussi bien que la femelle suggère l’idée de l’entrée en
jeu d’un mécanisme amortisseur compensant la disparité génétique entre le male porteur d’un seul X et la
femelle qui en possède deux. En 1947, Müller nomma ce phénomène amortisseur : mécanisme de
compensation de dosage de chaque gène lié à l’X.
La compensation de dosage chez les Mammifères est lié à l’inactivation génétique d’un X par
hétérochromatisation (formation du corpuscule de Barr)
Déterminisme du sexe :
-Génétique : sexe déterminé par des différences chromosomiques entre le mâle et la femelle
-Epigénétique lié à la taille : cela correspond à de l’hermaphrodisme fonctionnel asynchrone : Cf. cas de
L’ Annélide Ophryotrocha sp détaillé dans le poly sur l’hermaphrodisme.
-Maternel : Cf. article sur les Isopodes ci-joint
-Social : prendre le cas de Crepidula fornicata détaillé dans le corrigé sur l’hermaphrodisme : Cf. article sur le
déterminisme du sexe chez les Reptiles ci-joint
-Chez Plasmodium falciparum, la méiose a lieu chez l’anophèle entre le stade oocyste et le stade sporozoïte
-Chez Fasciola hepatica, la reproduction a lieu au stade sporocyste donnant des rédies, les rédies pouvant
elles mêmes donner des rédies filles par RA.
Une référence biblio complémentaire pour tout ce qui touche aux chromosomes sexuels : pas à la liste mais
très complet : Susumu OHNO : chromosomes sexuels et gènes liés au sexe ; éditions GAUTHIER-VILLARS
1969- 194p