Santé

Diversité et fonctions des spermatozoïdes

Dossier - Conflit sexuel et spermatozoïdes
DossierClassé sous :biologie , reproduction , évolution

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Quels sont les processus intimes de la reproduction ? Qu'est-ce qui fait qu'à un moment donné, des individus issus de groupes différents ne peuvent plus se reproduire ? Qu'est-ce que la sélection sexuelle ? Comment les espèces apparaissent-elles ? Comment expliquer le gigantisme spermatique de certaines espèces ?

  
DossiersConflit sexuel et spermatozoïdes
 

Cellule nécessaire et indispensable pour la reproduction chez les organismes sexués, la morphologie du spermatozoïde est très peu variable d'un individu à l'autre au sein d'une même espèce. Elle est cependant très différente d'une espèce à l'autre afin notamment de limiter les hybridations interspécifiques.

Brin d'ADN. © Zffoto - Fotolia

On considère donc la morphologie et la structure du spermatozoïde comme des caractères diagnostiques de l'espèce. A tel point que les spermatozoïdes sont utilisés dans les études de reconstruction de la phylogénie, c'est-à-dire de l'apparentement entre les espèces, à n'importe quel niveau de la taxonomie (classification hiérarchique des organismes).

La diversité de la structure des spermatozoïdes est telle qu'il est souvent possible de déterminer l'espèce dont ils proviennent à partir de l'observation d'un seul d'entre eux.

Loin de l'uniformité générale des spermatozoïdes chez les mammifères, ceux des invertébrés prennent les formes les plus incroyables. Les premiers sont constitués d'une tête contenant le matériel chromosomique (l'ADN), d'un cou regroupant les mitochondries fournissant l'énergie et d'un flagelle nécessaire pour leur mobilité. Les seconds, quant à eux, prennent des formes de soucoupe volante, de toupies, de frizzby, peuvent être multi-flagellés ou former des paires, et peuvent aussi parfois être tellement gros et modifiés morphologiquement et structurellement qu'ils sont dédiés à d'autres fonctions que la fécondation. On les appelle dans ce cas des paraspermatozoïdes.

Leur présence est pourtant indispensable pour la reproduction car ils favorisent la mission des spermatozoïdes fécondants, les euspermatozoïdes, en les transportant, en fournissant l'énergie indispensable par leur dégradation dans les voies femelles, ou en neutralisant les spermatozoïdes rivaux. Diversité de forme et diversité de fonctions en font un matériel d'étude particulièrement intéressant pour les biologistes.

Spermatozoïdes fécondant (long) et non fécondant (court) de D. subobscura. Le noyau (= la tête) est corrélé en bleu par un agent intercalant de l’ADN (le DAPI).

Cependant, malgré l'importance de la reproduction dans les processus biologiques, les mécanismes physiologiques et moléculaires qui permettent aux gamètes des deux sexes (le spermatozoïde et l'ovule) de se rencontrer et de fusionner sont encore bien mal connus et soulèvent de nombreuses questions au sein de la communauté scientifique. Parmi elles, la connaissance des paramètres qui prévalent au succès reproducteur d'un individu est particulièrement d'actualité.