Ressources · 5ᵉ · SVT
Reproduction : sexuée, asexuée et plantes à fleurs
Rappels de 6e (gamètes, fécondation, de la fleur au fruit) ; reproduction sexuée ou asexuée et clones ; fécondation interne ou externe, ovipare ou vivipare ; influence du milieu sur la reproduction et la survie des descendants ; dissémination et colonisation des milieux.
À propos de cette page
Rappels de 6e : gamètes, fécondation et cycle de vie
En 6e, tu as suivi une plante à fleurs de la graine au fruit, et tu as vu qu’un être humain naît d’une cellule-œuf, formée par l’union d’un ovule et d’un spermatozoïde. En 5e, on donne un nom commun à ces cellules reproductrices, les gamètes, et on compare la reproduction de tous les êtres vivants.
Les cellules reproductrices sont les gamètes : un gamète mâle (le spermatozoïde chez les animaux, petit et mobile) et un gamète femelle (l’ovule chez les animaux, plus gros, immobile et riche en réserves).
La fécondation est l’union d’un gamète mâle et d’un gamète femelle : elle forme une cellule-œuf, première cellule du nouvel individu, qui se divise et devient un embryon. La fécondation ne réussit en général qu’entre gamètes de la même espèce : une fleur qui reçoit le pollen d’une autre espèce est pollinisée, mais pas fécondée.
Chez les plantes à fleurs, après la pollinisation puis la fécondation, l’ovaire de la fleur devient le fruit et chaque ovule fécondé devient une graine, qui contient l’embryon de la future plante.
| Animaux | Plantes à fleurs | |
|---|---|---|
| Organe mâle | testicule | étamine |
| Gamète mâle | spermatozoïde | renfermé dans le grain de pollen |
| Organe femelle | ovaire | pistil (son ovaire contient les ovules) |
| Gamète femelle | ovule | renfermé dans un ovule de l’ovaire |
| Après la fécondation | cellule-œuf → embryon → jeune | cellule-œuf → embryon dans la graine ; l’ovaire devient le fruit |
Le cycle de vie
Plante à fleurs : graine → germination → plantule → plante feuillée → plante fleurie → fruits et graines, et le cycle recommence. Chez certains animaux, il sort de l’œuf une larve très différente de l’adulte, qui se transforme par une métamorphose (têtard de la grenouille, chenille du papillon) ; chez d’autres, le petit ressemble déjà à l’adulte et grandit.
Une graine de capucine semée en avril germe et donne une plantule, puis une plante qui fleurit tout l’été ; après la pollinisation et la fécondation, ses fleurs donnent des fruits qui renferment chacun trois graines : le cycle peut recommencer.
Un abricot contient un noyau, et dans ce noyau une graine (l’amande) : cette graine vient d’un ovule fécondé ; la chair et le noyau viennent de l’ovaire de la fleur.
Chez la lapine, un ovule fécondé par un spermatozoïde du lapin forme une cellule-œuf, qui se divise et devient un embryon, puis un lapereau.
Réflexe — pour suivre une reproduction sexuée, je cherche les deux gamètes, le lieu où ils se rencontrent, puis ce que devient la cellule-œuf.
Attention — le grain de pollen n’est pas un gamète : il renferme le gamète mâle et le transporte. Et le mot « ovule » change de sens : chez les animaux, c’est le gamète femelle lui-même ; chez les plantes à fleurs, c’est la petite structure de l’ovaire qui renferme le gamète femelle et qui deviendra la graine.
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Reproduction sexuée ou asexuée
La reproduction asexuée se fait sans gamètes ni fécondation : une partie d’un seul parent (un morceau de tige, un bourgeon…) se développe en un nouvel individu, ou une cellule se divise en deux. Les descendants ont la même information génétique que leur parent : ce sont des clones.
Beaucoup d’êtres vivants utilisent les deux modes de reproduction.
Des exemples de reproduction asexuée
| Être vivant | Ce qui donne le nouvel individu |
|---|---|
| Bactérie | la cellule se divise en deux bactéries identiques |
| Hydre d’eau douce (petit animal des mares) | un bourgeon pousse sur son corps, puis se détache |
| Fraisier | un stolon, longue tige qui rampe sur le sol, s’enracine un peu plus loin |
| Iris | un rhizome, tige souterraine, se ramifie et donne de nouvelles touffes |
| Kalanchoé | de petites plantules se forment au bord des feuilles, tombent et s’enracinent |
L’être humain utilise aussi la reproduction asexuée pour obtenir des plantes identiques : le bouturage (un morceau de tige planté fait des racines) et le greffage (un rameau d’une variété est fixé sur une autre plante, dont il utilise les racines). C’est ainsi que chaque variété de pomme ou de raisin est conservée à l’identique.
Deux modes, deux avantages
La reproduction asexuée est rapide et ne demande pas de partenaire : un seul individu installé dans un milieu favorable peut le peupler très vite. Mais tous ses descendants sont identiques : une maladie ou un changement du milieu qui touche l’un d’eux les touche tous de la même façon.
La reproduction sexuée est plus lente, mais ses descendants sont tous différents : face à une maladie ou à un changement du milieu, certains résistent mieux que d’autres, et l’espèce peut se maintenir.
Le fraisier utilise les deux modes : ses stolons donnent des fraisiers identiques à lui, tandis que ses fleurs, après la fécondation, donnent des graines d’où naissent des fraisiers tous différents.
Une hydre d’eau douce porte sur le côté un petit bourgeon, qui grandit, se creuse d’une bouche entourée de tentacules, puis se détache : c’est une nouvelle hydre, clone de la première.
Une bouture de géranium (un bout de tige dont on a retiré les feuilles du bas), plantée dans du terreau humide, fait des racines en quelques semaines : la nouvelle plante est un clone de la plante mère.
Dans des conditions idéales, une bactérie se divise en deux toutes les 20 minutes environ : en une heure, 1 bactérie → 2 → 4 → 8 bactéries, toutes identiques.
Réflexe — pour reconnaître le mode de reproduction, je cherche des gamètes et une fécondation : oui → sexuée ; non (un morceau ou une cellule d’un seul parent) → asexuée.
Attention — le critère n’est ni le nombre de parents ni l’accouplement. Une fleur de blé se féconde le plus souvent avec son propre pollen : c’est pourtant une reproduction sexuée, car il y a des gamètes et une fécondation.
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La rencontre des gamètes chez les animaux
Fécondation externe : le mâle et la femelle libèrent leurs gamètes dans l’eau, où ils se rencontrent, hors du corps. C’est le cas de la plupart des poissons, des grenouilles et des crapauds, des oursins, des moules, de beaucoup de coraux.
Fécondation interne : lors de l’accouplement, le mâle dépose ses spermatozoïdes dans le corps de la femelle. C’est le cas des animaux terrestres (mammifères, oiseaux, reptiles, insectes, escargots) et de certains animaux aquatiques (dauphins, requins).
Le lieu du développement de l’embryon est une autre question : l’animal est ovipare si la femelle pond des œufs, vivipare si le petit se développe dans le corps de sa mère, qui le met au monde vivant.
À l’air libre, des gamètes se dessécheraient et mourraient : la fécondation externe a lieu dans l’eau. Hors de l’eau, la fécondation interne garde les spermatozoïdes dans un milieu liquide, à l’intérieur du corps de la femelle.
| Animal | Milieu de vie | Fécondation | Développement |
|---|---|---|---|
| Saumon | eau | externe | ovipare : œufs pondus dans les graviers |
| Dauphin | eau | interne | vivipare |
| Petite roussette (un petit requin) | eau | interne | ovipare : œufs dans une coque fixée aux algues |
| Pigeon | air | interne | ovipare : œufs à coquille, couvés |
| Chèvre | air | interne | vivipare |
Ovipare ou vivipare : une autre question
Le lieu de la fécondation ne dit pas où se développe l’embryon. Chez les oiseaux et la plupart des reptiles, la fécondation est interne, mais la femelle pond des œufs entourés d’une coquille, qui protège l’embryon du dessèchement tout en laissant passer les gaz : ces œufs se développent hors de l’eau. Chez la plupart des mammifères, l’embryon se développe dans l’utérus de la mère.
À la fin de l’automne, la femelle du saumon creuse un nid dans les graviers d’une rivière et y pond ; le mâle répand aussitôt sur les œufs sa laitance, le liquide qui contient ses spermatozoïdes : la fécondation est externe.
Le dauphin vit dans l’eau, mais sa fécondation est interne et il est vivipare : le petit se développe dans le ventre de sa mère, qui l’allaite ensuite.
La petite roussette, un petit requin, a une fécondation interne ; elle pond pourtant ses œufs dans des coques fixées aux algues, les « bourses de sirène » : elle est ovipare.
Réflexe — je pose deux questions séparées : où se rencontrent les gamètes (dans l’eau = externe, dans la femelle = interne) ? où se développe l’embryon (dans un œuf pondu = ovipare, dans la mère = vivipare) ?
Attention — « fécondation interne » ne veut pas dire « le petit se développe dans sa mère » : les oiseaux et la petite roussette ont une fécondation interne et pondent des œufs.
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Le milieu et la réussite de la reproduction
Beaucoup d’animaux se reproduisent à une saison favorable, souvent au printemps, quand la nourriture des jeunes abonde ; des comportements (rassemblements, chants, parades) réunissent mâles et femelles au bon moment.
Les espèces à fécondation externe, qui abandonnent leurs œufs, produisent des quantités énormes de gamètes et d’œufs : la plupart sont perdus ou mangés. Les espèces qui protègent leurs œufs ou leurs petits (coquille, développement dans la mère, soins des parents) ont peu de descendants, mais une plus grande part survit.
Certaines espèces changent de mode selon le milieu : reproduction asexuée, rapide, quand les conditions sont favorables ; reproduction sexuée avant la mauvaise saison.
Se rencontrer au bon moment
Dans la fécondation externe, les gamètes ne survivent pas longtemps dans l’eau : mâles et femelles doivent les libérer au même endroit et au même moment. Sur la Grande Barrière de corail, en Australie, de nombreuses espèces de coraux libèrent leurs gamètes en même temps, dans la semaine qui suit une pleine lune d’octobre ou de novembre : la température de l’eau, la durée du jour et le cycle de la Lune leur donnent le signal.
Beaucoup d’œufs ou peu de petits
Une grande morue femelle peut pondre plusieurs millions d’œufs, abandonnés en pleine mer : la plupart sont mangés ou meurent avant de devenir des poissons adultes. Une vache, elle, donne en général un seul veau à la fois : il se développe neuf mois dans sa mère, puis il est allaité et protégé.
Changer de mode selon la saison : le puceron
Chez beaucoup d’espèces de pucerons, au printemps et en été, les femelles mettent au monde des petites femelles sans fécondation : c’est une reproduction asexuée. En une dizaine de jours, une femelle donne naissance à environ 80 petites, qui font bientôt de même : la colonie grossit très vite tant que la plante fournit beaucoup de sève. À l’automne, quand les jours raccourcissent, naissent des mâles et des femelles : après la fécondation, les femelles pondent des œufs d’hiver, qui résistent au froid et éclosent au printemps.
Fin février, par une nuit douce et pluvieuse, des crapauds communs traversent une route pour rejoindre la mare où ils se reproduisent : mâles et femelles s’y retrouvent au même moment.
Une mare s’assèche en mai, avant que ses têtards se soient changés en grenouilles : toute la ponte de l’année est perdue, même si la fécondation avait réussi.
Une femelle de puceron met au monde environ 80 petites femelles en une dizaine de jours : 80 ÷ 10 = 8 par jour en moyenne.
Réflexe — pour expliquer la réussite d’une reproduction, je regarde d’abord la rencontre des gamètes (lieu, moment), puis la survie des descendants (protection, nourriture, milieu).
Attention — beaucoup d’œufs ne veut pas dire beaucoup d’adultes : ce qui compte, c’est le nombre de descendants qui survivent.
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Disséminer et coloniser les milieux
Une plante ne se déplace pas : ses graines voyagent, portées par le vent, par des animaux, par l’eau, ou projetées par la plante elle-même. La forme du fruit indique souvent le mode de transport.
Une graine ne germe et ne donne une plante adulte que si elle arrive dans un milieu favorable (eau, température, place) : sur des milliers de graines, peu y parviennent.
| Transport | Forme du fruit ou de la graine | Exemples |
|---|---|---|
| par le vent | léger, avec une aile ou une aigrette de poils | pissenlit, frêne |
| par les animaux qui le mangent | fruit charnu et coloré ; la graine est rejetée plus loin avec les excréments, ou recrachée | cerise |
| par les animaux qui le portent | crochets qui s’accrochent au pelage ; petite réserve que les fourmis emportent | bardane ; chélidoine |
| par l’eau | fruit qui flotte | noix de coco |
| par la plante elle-même | fruit qui éclate et projette ses graines | balsamine |
Le fruit de la bardane est couvert de crochets qui s’accrochent au pelage des animaux… et aux vêtements : c’est en les observant, dans les années 1940, que l’ingénieur suisse George de Mestral a eu l’idée du Velcro.
Les animaux aussi se dispersent
Chez des animaux fixés, comme les moules, ce sont les larves qui voyagent : elles vivent dans le plancton, emportées par les courants pendant plusieurs semaines, puis se fixent sur un nouveau rocher. Chez beaucoup d’autres animaux, les jeunes quittent le territoire de leurs parents.
La reproduction asexuée colonise de proche en proche
Stolons, rhizomes et bulbes font apparaître de nouveaux individus tout près de la plante mère : une seule plante peut ainsi couvrir une berge ou un massif. Les graines, elles, permettent d’atteindre des milieux lointains.
La « boule » blanche du pissenlit porte de nombreux fruits secs munis d’une aigrette : le vent peut les emporter à plusieurs kilomètres.
Une noix de coco tombée à la mer peut flotter plusieurs mois et germer sur la plage d’une autre île.
Un pied de coquelicot peut produire des dizaines de milliers de graines ; seules quelques-unes donneront une plante qui fleurit.
Réflexe — pour trouver le mode de dissémination, je regarde le fruit : aile ou aigrette → vent ; chair colorée → animaux qui le mangent ; crochets → pelage des animaux ; fruit qui flotte → eau.
Attention — ne pas confondre la pollinisation (transport du pollen vers une fleur, avant la fécondation) et la dissémination (transport des graines ou des fruits, après la fécondation).
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Pour aller plus loin
Ces notions touchent au chapitre, mais elles sont traitées ailleurs ou se verront plus tard.
- Se verra en 4e : où se trouve l’information génétique (chromosomes, ADN, gènes), comment se forment les gamètes et pourquoi deux enfants des mêmes parents sont différents, sauf les vrais jumeaux : chapitre « Génétique : chromosomes, ADN, gènes et allèles » ; la reproduction humaine, de la fécondation à la naissance : chapitre « Procréation : de la fécondation à la naissance » ; l’évolution du nombre d’individus d’une population : chapitre « Dynamique des populations : effectifs et facteurs ».
- Rappel de 6e : la fleur, la pollinisation et le rôle des pollinisateurs sont détaillés dans le chapitre « Cycle de vie : la pollinisation, de la fleur au fruit » ; la puberté et la reproduction humaine, dans le chapitre « Reproduction et sexualité humaine : puberté et reproduction ».
- Les espèces transportées par l’être humain, qui envahissent parfois les milieux qu’elles colonisent : chapitre « Activités humaines et biodiversité : l’écosystème local » ; les réserves de la graine (amidon, huile), fabriquées par la photosynthèse : chapitre « Nutrition des végétaux : la photosynthèse ».
- Les gamètes (spermatozoïde et ovule chez les animaux ; gamètes renfermés dans le pollen et dans l’ovule chez les plantes à fleurs) s’unissent lors de la fécondation : la cellule-œuf devient un embryon ; chez la plante, l’ovaire devient le fruit et l’ovule la graine.
- Reproduction sexuée : des gamètes et une fécondation, des descendants tous différents. Reproduction asexuée : un seul parent, sans gamètes, des descendants identiques (des clones) ; bouturage et greffage l’utilisent.
- Fécondation externe dans l’eau (la plupart des poissons, grenouilles, oursins) ; fécondation interne par accouplement, indispensable hors de l’eau. Ovipare (œufs pondus) ou vivipare (petit dans la mère) : une autre question.
- Le milieu agit sur la reproduction : saison, rencontre au bon moment, survie des jeunes ; beaucoup d’œufs abandonnés ou peu de petits protégés ; le puceron alterne asexuée en été et sexuée à l’automne.
- La dissémination (vent, animaux, eau, la plante elle-même ; larves des animaux fixés) éloigne les descendants et permet de coloniser de nouveaux milieux.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre reproduction sexuée et asexuée ?
La reproduction sexuée fait intervenir des gamètes et une fécondation : chaque descendant est unique. La reproduction asexuée se fait sans gamètes, à partir d’une partie d’un seul parent (stolon, bourgeon, bouture) : les descendants sont identiques au parent, ce sont des clones.
Qu’est-ce qu’un gamète ?
C’est une cellule reproductrice : le gamète mâle (le spermatozoïde chez les animaux, renfermé dans le grain de pollen chez les plantes à fleurs) et le gamète femelle (l’ovule chez les animaux). Leur union, la fécondation, forme une cellule-œuf.
Quelle est la différence entre fécondation interne et externe ?
Dans la fécondation externe, les gamètes sont libérés dans l’eau et s’y rencontrent (la plupart des poissons, les grenouilles, les oursins). Dans la fécondation interne, le mâle dépose ses spermatozoïdes dans le corps de la femelle lors de l’accouplement : c’est indispensable hors de l’eau, où les gamètes se dessécheraient.
Pourquoi certains animaux pondent-ils des millions d’œufs ?
Ce sont souvent des animaux à fécondation externe qui abandonnent leurs œufs, comme la morue : la plupart des œufs et des jeunes sont mangés ou meurent. Les animaux qui protègent leurs petits en ont peu, mais une plus grande part survit.
Comment les graines sont-elles disséminées ?
Par le vent (fruits à aile ou à aigrette), par les animaux (fruits charnus mangés, fruits à crochets accrochés au pelage), par l’eau (noix de coco) ou par la plante elle-même (fruits qui éclatent). La dissémination éloigne les jeunes plantes de leurs parents et leur permet de coloniser de nouveaux milieux.
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