DOC LLHUM134 Philosophie des sciences 9 10 SEXE (PPT, 1677 Ko)

La connaissance du vivant-9
Thierry Hoquet
Sexe
Mardi 30 novembre 2010
Université Paris Ouest
LHUM 134
Partie I
Questions sur la génération
• les parents jouent-ils un rôle égal dans la
fécondation?
• l’embryon est-il formé d’une seule ou de deux
semences? Provient-il d’un œuf ou de l’un de
ces petits « animalcules spermatiques » que
l’on peut désormais observer au microscope?
Aristote
• Aristote, De la génération des animaux :
la semence du mâle fournit seule la cause
efficiente de la vie
la femelle donne, par son sang menstruel, la
matière brute et passive qui sert à nourrir le
fœtus.
Conforte l’image d’une femme « réceptacle » ou
d’une « terre fertile » fécondée par le mâle.
• « Il s’est passé dix-sept ou dix-huit siècles sans
qu’il ait plus rien paru de nouveau sur cette
matière, attendu la stupide vénération pour
ces deux maîtres, que l’on a conservé pendant
tout cet espace de temps, au point de
regarder leur production comme les bornes de
l’esprit humain » (Encyclopédie de Diderot et
D’Alembert)
théories ovistes et animalculistes
• Ovistes: tous les animaux doivent leur origine
à un œuf engendré par l’organisme maternel.
Régnier de Graaf, Histoire anatomique des
parties génitales de l’homme et de la femme
(1672) : l’embryon existe déjà préformé dans
l’œuf maternel, et ce avant même le coït ; la
semence du mâle agit à distance, telle une
vapeur stimulante, pour lui donner vie.
théories ovistes et animalculistes
• Animalculistes: « animalcules spermatiques »
présents par milliers dans la liqueur séminale
paternelle.
• Leeuwenhoek : 1677.
• S’agit-il de parasites ou de principes actifs de
la génération?
• Nicolas Hartsoeker: un fœtus entier pourrait
bien se loger dans chaque animalcule.
(homuncule)
Préexistence, préformation,
épigenèse
• Épigenèse: différenciation successive des
organes
• Préexistence, préformation: un simple
accroissement de parties déjà existantes.
• Préexistence: homuncule
• Préformation: le corps des parents sert de
moule.
Avantages théologiques
Malebranche: « les femelles des premiers
animaux ont peut-être été créées avec tous
ceux de même espèce qu’ils ont engendrés et
qui devraient s’engendrer dans la suite des
temps »
(Nicolas Malebranche, De la recherche de la
vérité, où l’on traite de la nature, de l’esprit de
l’homme, et de l’usage qu’il en doit faire pour
éviter l’erreur dans les sciences, Amsterdam,
Henry Desdordes, 1688, t. I, p. 40.)
Usages politiques: Sade
• Les Infortunes de la vertu:
• Bressac tente de convaincre Justine de se faire
la complice de l’assassinat de sa mère :
« Ce n’est pas le sang de la mère, d’ailleurs, qui
forme l’enfant, c’est celui du père seul ; le sein
de la femelle fructifie, conserve, élabore, mais
il ne fournit rien. »
Usages politiques: Sade
La Philosophie dans le boudoir
Eugénie demande si l’union des semences masculine et féminine est nécessaire
à la formation d’un fœtus, Mme de Saint- Ange répond:
« Assurément, quoiqu’il soit néanmoins prouvé que ce fœtus ne doive son
existence qu’à celui de l’homme, élancé seul sans mélange avec celui de la
femme, il ne réussirait cependant pas ; mais celui que nous fournissons ne
fait qu’élaborer, il ne crée point, il aide à la création sans en être la cause ;
plusieurs naturalistes modernes prétendent même qu’il est inutile, d’où
les moralistes, toujours guidés par la découverte de ceux-ci, ont conclu,
avec assez de vraisemblance, qu’en ce cas l’enfant formé du sang du père
ne devait de tendresse qu’à lui. Cette assertion n’est point sans apparence,
et quoique femme, je ne m’aviserai pas de la combattre. »
Dolmancé : « Adoptez, sans crainte, ces mêmes sentiments, Eugénie, ils sont
dans la nature, uniquement formés du sang de nos pères, nous ne devons
absolument rien à nos mères »
Découvertes expérimentales
• Abraham Trembley et la reproduction du
polype par bouturage.
• Charles Bonnet et la parthénogenèse du
puceron (1740)
comment expliquer, sinon par l’ovisme et la
préformation, que cet insecte soit capable de
se reproduire en l’absence de tout commerce
avec le mâle ?
Découvertes expérimentales (2)
• Lazzaro Spallanzani, 1770’s :
• Démontre le rôle essentiel de la liqueur
séminale dans la fécondation en réalisant la
première insémination artificielle
La querelle des monstres
• Œufs malformés?
• Accidents de développement?
• Imagination des mères?
Une conception sociale figée?
Bernardin de Saint- Pierre, préambule à Chaumière indienne (1791):
C’est cependant sur cette opinion si réfutée par l’expérience, que les
aristocraties fondent leurs prérogatives. Dans nos écoles qui ont flatté
toutes les tyrannies, on les soutient par des raisonnements subtils. Tous les
hommes, y dit-on, ont été contenus de pères en fils, dans le premier
homme comme des gobelets renfermés les uns dans les autres. Leur
naissance n’est que leur développement. Il en est de même de tous les
êtres organisés. Chaque individu sort de son premier germe, où il était
enclos avec toute sa postérité. Le premier gland renfermait tous les chênes
de l’univers. On cite en preuve visible un oignon de tulipe, qui renferme sa
fleur déjà toute formée ; et si on n’aperçoit pas, dit-on, dans la semence de
cette fleur, une seconde génération de tulipes, c’est que l’œil de l’homme
ne peut pas porter plus loin ses observations. […] Dire que tous les chênes
étaient renfermés dans le premier gland, et toutes les générations de tous
les hommes dans le premier embryon, c’est dire que tous les siècles du
monde étaient renfermés dans la première minute. Ainsi un fils n’est pas
plus contenu actuellement dans son père, que demain n’est renfermé dans
aujourd’hui, et l’année prochaine dans l’année présente.
Maupertuis, Vénus physique (1745)
•
•
•
réhabilite la thèse antique de la double semence
imagine un système de formation des corps organisés qui s’apparente aux lois
newtoniennes de l’attraction.
Chaque partie du mâle et de la femelle fournit aux semences de petites
particules appelées à s’unir dans la matrice et à recomposer, en vertu de cette
force d’attraction, la même partie du corps sur l’embryon.
« Pourquoi, si cette force existe dans la nature, n’aurait-elle pas lieu dans la
formation du corps des animaux ? Qu’il y ait dans chacune des semences,
des parties destinées à former le cœur, la tête, les entrailles, les bras, les
jambes, et que ces parties aient chacune un plus grand rapport d’union
avec celle qui pour la formation de l’animal doit être sa voisine, qu’avec
tout autre, le fœtus se formera. »
Prolongements littéraires
• Tiphaigne de la Roche (Amilec ou La graine
d’hommes qui sert à peupler les planètes,
1753), et de Reveroni de Saint-Cyr (Pauliska).
• sur le rôle des sexes dans la génération à
partir de Spallanzani : la possibilité de se
reproduire en restant vierge?
La connaissance du vivant-10
Thierry Hoquet
Sexe (2)
Mardi 7 décembre 2010
Université Paris Ouest
LHUM 134
Partie II
Signification du sexe pour la
biologie contemporaine
La signification du sexe
• Le mélange de gènes (genetic reshuffling)
• Le sexe n’est pas nécessairement lié à la
reproduction (« sexe » bactérien)
Combien de « sexes »?
L’existence de deux « sexes » (ou « genres » M.
Ridley)
Comment savoir quel protagoniste est mâle?
Femelle? Qu’est-ce qui fait qu’un mâle est un
mâle et une femelle une femelle?
N’y a-t-il que deux sexes?
Un troisième sexe est-il possible?
Mâle/Femelle: quelle définition ?
• Définition mythique? (activité/passivité)
• Définition génitale?
• Définition chromosomique?
• Définition générative ?
Mâle : petit gamète (spermatozoïde)
Femelle: gros gamète (ovule, œuf)
(S, M, L)
combien de tailles de gamètes ?
• Espèces avec une seule taille de gamètes:
isogamie
• Plus d’une taille de gamètes: anisogamie.
Origine ou évolution du sexe?
• Origine du sexe :
De la reproduction parthénogénétique à la
reproduction sexuée
• Evolution du sexe :
D’où vient le dimorphisme sexuel?
Partie III
Origines du sexe
Pourquoi le sexe ?
Prologue:
Lepidodactylus lugubris
Pourquoi le sexe ?
• Il existe des espèces « tout-femelles »
(parthénogenèse):
• Chez les insectes; dans plusieurs groupes de
vertébrés: poissons, reptiles, (oiseaux?)…
(Roughgarden 2006): « why aren’t all species allfemale ? »
Reproduction asexuelle
• Clonage, bouturage
• Parthénogenèse: pas de fécondation par le
mâle.
• Gynogenèse : le sperme est nécessaire au
développement mais ne contribue pas au
matériel génétique.
• À chaque génération: 100% des individus
produisent des descendants.
Mitose
Sépare les chromosomes du noyau en deux
ensembles identiques (dans deux noyaux
différents)
Il en résulte deux fois le nombre de cellules
initial (avec le même nombre de
chromosomes)
Méiose: gamétogenèse
• Diploïdie : 2N chromosomes.
(46 chromosomes chez les humains).
• Méiose: division réductionelle.
Sépare les chromosomes homologues.
Produit deux cellules haploïdes (N chromosomes)
( 23 chez les humains).
Les cellules finales ont moitié moins de chromosomes que la
cellule-parent.
Une cellule diploïde se duplique, puis subit deux divisions
(tétraploïde à diploïde puis diploïde à haploïde).
Reproduction sexuelle ou
asexuelle?
Reproduction asexuelle : croissance
exponentielle.
≠ reproduction sexuelle.
La nature a expérimenté à plusieurs reprises
avec des espèces clonales.
Le sexe semble fonctionner; « ça marche! »
pourquoi ?
Avantages du sexe (1)
Variabilité
Reproduction asexuée : tous les membres de
l’espèce ont les mêmes vulnérabilités.
(l’avantage dépend de mutations aléatoires)
Reproduction sexuée : grande quantité de
variation.
Avantage 1: Le sexe permet le mélange des
gènes (gene shuffling) entre les différents
membres de l’espèce (cross-over,
recombination entre des loci multiples)
Avantages du sexe (2)
Diploïdie : pour chaque trait : deux ensembles
différents de gènes (allèles): l’un provenant de
chacun des parents.
Avantage 2 : Le sexe en procurant deux copies
de chaque gène masque les accidents
potentiellement délétères.
William Donald Hamilton
(1936-2000)
• Théorie de la reine rouge
• La reproduction sexuée comme un
moyen de pourésenter de
nouvelles combinaisons de gènes
aux parasites, qui évoluent plus
rapidement que leurs hôtes.
Sexe ou non sexe?
Deux stratégies différentes
Certains organismes peuvent se reproduire
sexuellement aussi bien qu’asexuellement.
Par exemple, les pucerons, certaines espèces d’étoile
de mer (par fragmentation), et de nombreuses
plantes.
Les espèces asexuelles : sont de bons colons
Lorsque les facteurs environnementaux sont favorables, la reproduction
asexuée est utile pour exploiter des conditions favorables à la survie.
L’accroissement exponentiel via la reproduction asexuée permet de tirer
pleinement avantage des ressources abondantes.
Quand les sources d’alimentation ont été consommées,
les organismes passent à des modes sexués de
reproduction.
Prolongements littéraires
• Ursula Le Guin, The Left hand of darkness
Partie IV
L’évolution du sexe
et le dimorphisme sexuel
Dimorphisme sexuel (1)
Dimorphisme sexuel (2)
Dimorphisme sexuel (3)
•
•
•
•
Le Bœuf & Peterson, « Social
status and mating activity »,
Science, 163-91 (3 Jan. 1969).
4 males (6%) mated with 88% of
the 120 females.
The 67 left are responsible for
only 12% of the matings.
In another group, another male
performed
73%
of
the
copulations.
Variations au cours du temps
•
•
•
L’éléphant de mer (Mirounga angustirostris)
Les mâles dominants (Alpha-Mâles): turn-over rapide
Otaries : les mâles « contrôlent » un harem de 20 femelles pendant environ 1,5
cycles, (les femelles se reproduisent pendant 5,4 cycles).
Darwin 1859
Sélection naturelle
Sélection sexuelle
Struggle for existence
Struggle between the males for mating.
Rigorous
Less rigorous.
The winner leaves more offspring.
War
Possession of weapons.
Nature selects
Female choice.
Ornaments
L’apport de Darwin
Origin of species (1859)
Armements
Ornements
Darwin 1871, 2nd p., ch. VIII
Different sets of morphological differences between M & F:
• Primary (reproductive organs),
• Secondary : locomotion or sense organs.
• Related to the habits of life
Problems
• Difficult (if not impossible) to decide which are primary and which secondary.
• Sexual selection only refers to the advantage of certain individuals in leaving offspring.
• Role of natural selection
Mythe de la femelle prude (coy)
Helena Cronin, 1994, p. 248 : what if the sex
roles were reversed? Would a male investor be
called « coy » if he hesitates, if he is
« choosy »? Or rather good at discerning, at
evaluating risks?
And symmetrically, would the females be called
« eager » or rather wanton, frivolous,
wayward, brazen?
The woman that never evolved?
Antoinette Blackwell, The sexes throughout
nature (New York, 1875)
« With great wealth of detail, [Darwin] has
illustrated his theory of how the male has
probably acquired additional masculine
characters; but he seems never to have
thought of looking whether or not the
females had developed equivalent feminine
characters. »
Geddes and Thomson
« but even in the human
species the contrast is
recognised. Everyone will
admit that strenuous
spasmodic bursts of activity
characterise men, especially
in youth, and among the less
civilised races ; while
patient continuance, with
less violent expenditure of
energy, is as generally
associated with the work of
women. » (18)
Le dimorphisme de taille
Pioneer 10
(1972)
Absence de dimorphisme?
• Chez les pies?
Aspidoscelis tesselata