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