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 par reproduction.

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

Alternance cytologique de phases

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

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

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 haplodiplophasique

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) est appelée sporophyte, et celle qui produit les gamètes diploïdes (gamétogène) est appelée gamétophyte.

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Cas de Ulva lactuca

Au départ on a un sporophyte adulte qui après une méiose donne des sporocystes. Ceux-ci libèrent des spores (appelés parfois zoospores) qui à leur tour subissent une mitose et donnent des gamétophytes, qui après une méiose donneront aussi des gamétocystes qui vont libérer des gamètes qui évolueront en passant par une syngamie pour donner le zygote qui par mitose donnera un sporophyte adulte.

Cycle des algues rouges

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).

Cycle de vie de l'algue brune Laminaria digitata

Au depart on a un sporophyte contenant des traches globuleuses appelees sores constituees de filaments vesiculeux qui sont des sporanges proteges par des filaments steriles, les paraphyses. Apres meiose les sporanges contiennent des tetraspores (meiospores).Les tetraspores donnent naissance a une génération gamétophytique de très petite taille, les prothalles. Il en existe deux sortes.

Les éléments biflagellés mobiles qui sont les prothalles mâles et les gamètes immobiles les oospheres. La fecondation se fait par oogamie.

Cycle de vie de l'algue rouge Antithamnionella sp.

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 (2ème génération, diploïde) dont les cellules terminales émettent des spores appelées carpospores (2n). Les caporspores engendrent des thalles très reduits, le tétrasporophyte (3eme génération, diploïde) qui produit les tétraspores (méiospores) haploïde. Les tétraspores donnent naissance en germant a un nouveau gamétophyte multiaxial (n).

Notes et références

Voir aussi

• Développement humain (biologie)

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