Cycle de vie (biologie)

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Cycle de vie d'un moustique.

Le cycle de vie (ou cycle de développement), est la période de temps pendant laquelle se déroule une succession de phases[1] qui composent la vie complète d'un organisme vivant. Ces phases intègrent la naissance, la croissance, l'alimentation, la reproduction, et enfin la mort[2].

Trois niveaux peuvent se distinguer : l'alternance de phases, l'alternance de stades de développement et l'alternance de générations.

Alternance cytologique de phases[modifier | modifier le code]

Une cellule pouvant être haploïde (les chromosomes n'existant qu'en un seul exemplaire dans son noyau) ou diploïde (les chromosomes étant présents par paire), respectivement n et 2n chromosomes (voir ploïdie), une phase se caractérise le maintien d'un état chromosomique (n ou 2n) au cours des divisions cellulaires mitotiques.

La phase durant laquelle les cellules sont haploïdes, et qui s'étend entre la méiose (voir division cellulaire) à la fécondation (fusion des gamètes) formant le zygote (voir Reproduction), est appelée haplophase. Celle durant laquelle elles sont diploïdes, entre la fécondation et la méiose, est appelée diplophase, selon la nomenclature introduite en 1907 par Jean Paul Vuillemin.

La définition des phases est basée sur le caryotype des cellules (n ou 2n chromosomes), indépendamment du nombre de cellules (mais au moins deux cellules issues d'une mitose) ou de leur organisation en organisme. Les phases sont délimitées par la fécondation et la méiose.

Les générations sont indépendantes de la ploïdie des organismes. Toutefois lorsque la génération se superpose à une phase (ce qui n'est pas toujours le cas), on peut parler d'haplonte pour l'organisme haploïde et de diplonte pour l'organisme diploïde.

Cycle monogénétique haplophasique[modifier | modifier le code]

Cycle de la Spirogyre.

Dans le cas où le zygote est la seule cellule diploïde du cycle de vie et qu'il subit la méïose sans division cellulaire mitotique, on parle de cycle monogénétique haplophasique. Le qualificatif "monogénétique" signifie qu'il existe une seule génération, et qu'il n'y a pas d'alternance entre individus haploïde et diploïde.

C'est le cas par exemple chez certains champignons, chez la Spirogyre ou encore chez Plasmodium, responsable du paludisme.

Cycle monogénétique diplophasique[modifier | modifier le code]

Dans le cas d'un cycle où il n'existe qu'une génération diploïde, et que donc les gamètes sont les seules cellules haploïdes (et ne subissent pas de mitose), on parle de cycle monogénétique diplophasique. C'est le cas chez tous les animaux mais assez rare par ailleurs dans le monde vivant.

Chez certains champignons, il y a une dicaryophase, avec des cellules dicaryotiques (à deux noyaux haploïdes) qui s'intercale après la fécondation entre la plasmogamie (fusion des cytoplasmes des gamètes) et la caryogamie (fusion des noyaux cellulaires des gamètes).

Cycle digénétique haplodiplophasique[modifier | modifier le code]

Reproduction des Embryophytes.

Un cycle qui alterne des générations diploïdes et haploïdes est appelé cycle haplodiplophasique. Il peut compter 2 ou 3 générations (on parle alors de cycle digénétique ou bien trigénétique), mais ce nombre peut monter à 11. Les deux générations peuvent être identiques morphologiquement (isomorphes, comme pour Ulva lactuca) ou différentes (hétéromorphes, comme Asparogopsis).

Dans le cas des plantes, la génération sporogène (qui produit les spores haploïdes par méiose) est appelée sporophyte, et la génération gamétogène (qui produit les gamètes par mitose) est appelée gamétophyte. Le sporophyte est diploïde tandis que le gamétophyte est haploïde. Le gamète, produit par le gamétophyte est lui aussi haploïde puisque résultant d'une mitose.

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Cas de Ulva lactuca (laitue de mer)[modifier | modifier le code]

Le sporophyte adulte diploïde de la laitue de mer produit par méiose des spores haploïdes (plus précisément des zoospores) au niveau des sporanges. Les spores germent pour former le gamétophyte. La production de gamètes a lieu par mitose au niveau des gamétanges. Les gamètes fusionnent au moment de la fécondation et forment le zygote, diploïde, qui germe pour donner le sporophyte.

Cycle de vie des algues brunes[modifier | modifier le code]

Cycle de vie de l'algue brune Laminaria digitata [modifier | modifier le code]

Laminaria digitata est une algue brune ayant un cycle digénétique haplodiplophasique hétéromorphe[3],[4]. La phase diploïde de ce cycle correspond à la génération sporophytique. L'algue se trouve alors sous une forme macroscopique. Sur cet individu, se trouve les sores, des tâches globuleuses constituées de filaments vésiculeux appelés sporocystes. Ceux-ci sont eux-mêmes protégés par des filaments stériles, les paraphyses (en). Après méiose, les sporocystes laissent s'échapper des spores haploïdes (zoospores). Celles-ci donnent naissance à une génération gamétophytique microscopique. Les gamétophytes mâles libéreront ensuite des anthérozoïdes et les gamétophytes femelles libéreront des oosphères. La fécondation se fait ensuite par oogamie, donnant à naissance à un nouveau sporophyte.

Cycles trigénétiques[modifier | modifier le code]

Cycle des algues rouges[modifier | modifier le code]

Les Algues rouges peuvent avoir un cycle de vie soit digénétique, soit trigénétique. Une génération supplémentaire se produit, dans la diplophase, par division du zygote qui donne un carposporophyte qui produit des carpospores. La carpospore se développe ensuite en tétrasporophyte qui donne des tétraspores par méïose.

Pour qualifier les espèces ayant une seule génération dans la diplophase, le phycologue suédois Nils Eberhard Svedelius a introduit le terme d'haplobionte (un seul organisme). Pour qualifier les espèces ayant deux générations dans la diplophase, Svedelius a introduit le terme de diplobionte (deux organismes).

Voir algue rouge

Cycle de vie de l'algue rouge Antithamnionella sp. : Exemple de cycle trigénétique [5],[6][modifier | modifier le code]

Le thalle est multiaxial (première génération haploïde, gamétophyte haploïde). Les organes mâles produisent un gamète sphérique sans appareil locomoteur appelé ici spermatie (n chromosome). Les organes femelles contiennent des cellules reproductrices appelées oosphère (n) prolongées un poil dit trichogyne, qui va agglutiner les spermaties qui glissent le long du trichogyne jusqu'à l'oosphère pour réaliser la fécondation. Le zygote germe sur place pour donner un carposporophyte (2e génération, diploïde) dont les cellules terminales émettent des spores appelées carpospores (2n). Les caporspores engendrent des thalles très réduits, le tétrasporophyte (3e génération, diploïde) qui produit les tétraspores (méiospores) haploïde. Les tétraspores donnent naissance en germant a un nouveau gamétophyte multiaxial (n).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. le terme anglais generation est utilisé indifféremment pour désigner une génération ou une phase du cycle
  2. « Cycle de vie: définition », AquaPortail,‎ (lire en ligne)
  3. « Research Centres | Creating Macroalgal Cultures », sur www.qub.ac.uk (consulté le 18 janvier 2018)
  4. « Laminaria digitata | Organismes Marins », sur organismes-marins.univ-lille1.fr (consulté le 18 janvier 2018)
  5. « WikiVisually.com », sur wikivisually.com (consulté le 18 janvier 2018)
  6. Dewarumez J.-M., Gevaert F., Massé C., Foveau A., Desroy N., Grulois D., Les espèces marines animales et végétales, introduites dans le Bassin Artois-Picard., Bassin Artois-Picard, CNRS 8187 LOG et Agence de l’Eau Artois-Picardie, , 140 pages p. (lire en ligne), Page 19

Voir aussi[modifier | modifier le code]