La nature offre de nombreux moyens de reproduction, dans le monde animal comme dans le monde végétal, nécessitant ou non l’intervention d’une femelle et d’un mâle dans le processus. Dans le cas de la reproduction monoparentale, et plus particulièrement dans celui de la parthénogenèse, seule la femelle intervient dans la reproduction.
La parthénogenèse est un mode de reproduction au cours duquel un œuf se développe en un embryon sans avoir été fécondé par un gamète (cellule reproductrice) mâle. La reproduction se fait ainsi sans intervention d’un mâle au sein d’une espèce caractérisée par deux sexes : il y a création d’un individu à partir d’un ovule non fécondé, le tout sans apport de matériel génétique du mâle.
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Ce mode de reproduction existe chez un grand nombre d’espèces, notamment chez les végétaux. On le retrouve aussi chez les insectes comme par exemple les abeilles, les fourmis ou même chez certains reptiles.
Ce mode de reproduction asexué est généralement alterné avec un mode de reproduction sexué : en effet, la reproduction sexuée permet le développement d’individus plus résistants vis-à-vis des conditions environnementales dû à l’intégration de nouvelles informations dans leur génome.
Dans cette vidéo, le docteur Dickès, généticien, présente la parthénogenèse et fait le point sur les recherches actuelles la concernant :
Les mécanismes de la parthénogenèse
L’ontogenèse (qui est la formation de l’ovule) sans fécondation produit théoriquement un gamète haploïde (cellule ne contenant qu’une paire de chromosomes). L’œuf n’ayant pas été fécondé, il ne suivra alors pas tout à fait le même développement qu’un embryon issu de la reproduction sexuée.
Si l’individu de base effectuant la parthénogenèse est haploïde, la descendance qu’il produira sera majoritairement de sexe masculin car le caractère haploïde de l’individu initial ne permet pas l’appariement des chromosomes homologues durant la méiose (divisions cellulaires successives conduisant à la réduction de moitié du nombre de chromosome lors de l’étape de la formation des gamètes).
Si l’individu de base effectuant la parthénogenèse est diploïde, le processus sera différent. En effet, la parthénogenèse ne pouvant se produire qu’à partir de gamètes haploïdes, l’individu ainsi conçu devra « retourner » à l’état diploïde pour pouvoir être viable.
Les différents types de parthénogenèse
Classées selon le sexe de la descendance qu’elles engendrent, il existe trois types de parthénogenèse :
- Si toute la descendance est constituée d’individus mâles, la parthénogenèse est dite arrhénotoque. On la retrouve chez les abeilles et chez les fourmis
- Si toute la descendance est constituée d’individus femelles, la parthénogenèse est dite thélytoque. On la retrouve essentiellement chez les phasmes ou les pucerons
- Si la descendance est aussi bien constituée d’individus mâles que d’individus femelles, la parthénogenèse est dite deutérotoque
Parthénogenèse : un intérêt médical et un inconvénient écosystémique
Depuis quelques années, la parthénogenèse mobilise l’attention des scientifiques. En effet, ce mode de reproduction asexué pourrait potentiellement être utilisé comme un outil de production de cellules souches.
Les cellules souches embryonnaires humaines, tout comme les cellules germinales primordiales fœtales ou encore le sang issu de cordons ombilicaux, sont à même de fournir des pistes thérapeutiques s’appuyant sur l’utilisation des cellules souches pour réparer des tissus endommagés ou en cours de dégénérescence.
Ainsi, la possibilité de développer des cellules souches à partir d’embryons parthénogénétiques pourrait éliminer le besoin de produire et de détruire des embryons possiblement viables et ainsi, dissiper les inquiétudes concernant des critères éthiques liés aux recherches sur les cellules souches.
Étant donné qu’il n’y a pas d’apport de matériel génétique lors de la reproduction par parthénogenèse, celle-ci ne permet pas l’apparition d’une grande diversité génétique dans la descendance produite. Ainsi, à long terme, cette descendance ne pourra pas s’adapter efficacement à son environnement.
Bien que les générations produites ne soient pas des clones exacts de leur parents, leurs génomes restent sensiblement similaires d’une génération à l’autre, entraînant parfois des « culs de sac évolutifs ». Dans le cas d’une parthénogenèse thélytoque, le nombre d’individus femelles prend le dessus sur le nombre d’individus mâles, conduisant potentiellement à mettre la pérennité de l’espèce en danger.
La parthénogenèse inclus une grande variété de processus reproductifs et est souvent considérée comme synonyme de « reproduction clonale ». La caractéristique centrale de la parthénogenèse thélytoque est que le génome maternel est normalement transmis de façon intacte après une série de processus propres aux organismes femelles.
Ainsi, il est important de modérer ce propos car au cours de ces différentes étapes de maturation, une recombinaison génétique peut avoir lieu, modifiant même de façon infime le génome de la descendance.