Les cycles de vie
1 Méiose et fécondation
Quels sont les mécanismes qui permettent le brassage du matériel héréditaire? Sachant que les chromosomes du noyau cellulaire contiennent l'ADN, molécule porteuse de l'information héréditaire, l'étude du devenir des chromosomes d'une génération à l'autre doit nous en donner l'explication.
Qu'implique la reproduction sexuée au niveau des chromosomes?
On sait que, chez une espèce donnée, le nombre de chromosomes est constant d'une génération à l'autre. Les cellules humaines contiennent, par exemple, 46 chromosomes, celles du mouton 54 et celles du cheval 64. Or, les cellules de l'adulte proviennent de la division de l'œuf fécondé, lui-même issu de la fusion des deux gamètes provenant chacun d'un parent. Les gamètes ou cellules germinales possèdent donc à eux deux 46 chromosomes, c'est-à-dire 23 chacun. Ces 23 (= n, le nombre chromosomique de base d'une espèce de façon plus générale) chromosomes correspondent à un unique jeu complet de chromosomes comportant ensemble toutes les informations héréditaires nécessaires pour construire et faire fonctionner un organisme. La fusion du noyau des deux gamètes, soit la fécondation, produit le zygote qui, par mitoses successives (c'est-à-dire autant de multiplications asexuées), formera toutes les cellules de l'adulte, appelées cellules somatiques. Plus tard, la formation des gamètes (= gamétogenèse) de cet organisme adulte nécessitera donc une phase de réduction de moitié du nombre de chromosomes (chez l'Homme de 46 à 23) qui s'effectuera au cours de la méiose.
La reproduction sexuée implique donc obligatoirement deux processus: la méiose correspond au passage de l'état diploïde de la cellule (contenant 2n chromosomes) à l'état haploïde (contenant n chromosomes); la fécondation correspond inversement au passage de l'état haploïde à l'état diploïde. Ces deux processus complémentaires se rencontrent au cours d'un cycle de vie chez tous les organismes eucaryotes, qu'ils soient protistes unicellulaires ou animaux, plantes ou champignons pluricellulaires. Seuls les procaryotes (= les bactéries) font exception à cette règle.
2 Cycles haplobiontiques et diplobiontiques
Selon les groupes systématiques, les phases haploïdes et diploïdes complémentaires sont de différentes importance et durée. Les espèces les plus primitives présentent une phase haploïde plus importante en aspect et en durée que la phase diploïde: leur cycle de vie est dit haplobiontique. Par contre, les espèces évoluées sont diplobiontique: la phase diploïde est apparemment et durablement plus conséquente. Certains groupes d'espèces présentent des cycles haplodiplobiontiques, car les phases haploïde et diploïde sont d'importance approximativement égales.
Chez l'Homme, par exemple, espèce diplobiontique par excellence, la phase haploïde est extrêmement brève puisque les cellules haploïdes issues de la méiose se différencient rapidement en gamètes (= ovules et spermatozoïdes) sans subir aucune division.La plupart des cellules de l'adulte (cellules somatiques), issues de la division du zygote, périront tôt ou tard; seules quelques cellules germinales garderont la potentialité de subir la méiose pour fournir les gamètes transmis aux enfants.
Par contre, chez les algues vertes filamenteuses, c'est la phase diploïde qui est réduite au strict minimum: l'œuf, diploïde, ne se divise pas par mitose, mais connaît immédiatement la méiose.
3 Description des cycles de vie chez les plantes
Voyez le cycle de vie d'une algue filamenteuse
Voyez le cycle de vie des bryophytes
Voyez le cycle de vie des ptéridophytes
Voyez la diversité des spermatophytes