Tout a commencé avec l’invention de la sexualité, il y a un milliard d’années. Désormais, on va pouvoir se reproduire sans avoir besoin de se diviser. La sexualité, c’est le fait, pour une espèce d’avoir des mâles et des femelles qui marient leurs gamètes pour former des œufs.

Il y a encore 300 millions d’années, le chromosome Y masculin n’existait pas, seul un gène activait les chromosomes XX pour faire des mâles.

l’“invention” de la sexualité substitue à la reproduction par division une reproduction qui n’est plus la reproduction du même, mais qui consiste dans la création d’individus nouveaux à la faveur du processus de ségrégation (séparation des paires de chromosomes) et du processus de recombinaison génétique. Méiose et fécondation aboutissent à la formation d’un génotype original résultant de la fusion des chromosomes issus du parent mâle et des chromosomes issus du parent femelle. Alors que certaines bactéries existent à l’identique depuis l’origine de la vie, la sexualité, avec la mort des individus, apparaît, du point de vue de l’évolution, comme un dispositif qui accélère et amplifie l’invention des formes vitales - le rythme de l’évolution (intensification du polymorphisme génétique ; augmentation des probabilités de mutation). Dans cette perspective, une espèce au sein de laquelle l’union des germains serait la règle “conserverait tous les désavantages de la reproduction bi-parentale sans bénéficier d’un seul de ses avantages. Son niveau de variabilité se réduirait à celui de l’auto-fécondation et sa vitesse d’évolution en serait par conséquent tellement freinée qu’elle ne résisterait à la compétition que dans des conditions de vie extrêmement favorables ; en règle générale, l’absence de plasticité adaptative condamne une espèce à la mort” (Bischof, in Fox, 1978 : 83). Pour le dire d’un proverbe bien connu : “L’évolution ne met pas tous ses œufs dans le même panier”...

Un intérêt objectif de cette loterie, c’est qu’on ne peut savoir quel numéro va sortir. La reproduction n'est pas une science exacte.

Cela fait bien rigoler, mais c'est une réalité: biologiquement, la sexualité n'est pas rentable. C'est donc un des plus grands mystères: pourquoi, dans notre lointain passé, des créatures à une seule cellule qui se reproduisaient très efficacement en se divisant en deux sont-elles passées à un mode de reproduction beaucoup moins efficace, qu'on appelle la sexualité? Dernière explication en lice: c'est la faute à un parasite.

Et le parasite est connu: c'est cette partie de notre cellule appelée la mitochondrie. Il y a longtemps que des biologistes prétendent que la mitochondrie fut sans doute, il y a au moins un milliard d'années, une bactérie venue envahir nos lointains ancêtres: c'est ce qui expliquerait que la mitochondrie possède des résidus d'un bagage génétique distinct.

Mais qu'est-ce que cette invasion a à voir avec l'origine du sexe? Pour Chris Bazinet, de l'Université Saint-John's à New York, la mitochondrie aurait eu l'habileté de sauter d'une cellule à l'autre, transportant avec elle des poignées de gènes de son premier hôte. Résultat, pour la première fois dans l'histoire de notre planète, on aurait vu des êtres vivants se reproduire avec, en eux, du matériel génétique "emprunté" à un autre être vivant. Le premier pas, en somme, vers ce qu'on appelle aujourd'hui un mâle et une femelle...

Le biologiste reconnaît, dans la revue Bioessays, que sa théorie n'est rien de plus que cela: une théorie. Il n'a à sa disposition, pour toute observation, que le fait que la mitochondrie d'aujourd'hui, chez la mouche drosophile, présente un comportement étrange, uniquement lors de la production des cellules d'ovules et de spermatozoïdes. Un comportement assimilable à une bactérie infectieuse, qui pourrait être le vestige de son comportement de "sauteur" d'il y a un milliard d'années.

Les bactéries se reproduisent très vite, en 20 mn environ.

Mitochondrie et partie d’ADN que transmise par la mère, XX, la base donc. De fait, l’homme est bien une femme que les autres !

L’hippocampe mâle élève ses petits dans sa poche ventrale.

Introduction : Qu'est ce que le sexe?

Les belles etamines

et le style

du Lys Martagon...

Si l'on devait s'en tenir à une définition assez large, quel est le point commun aux différentes manières dont s'exprime le sexe chez les êtres vivants? Vous avez probablement une petite idée en tête : des organes sexuels bien sûr! Fort juste, mais cela ne sera pas suffisant : non seulement leur disparité est incroyable (vous pensiez aux étamines chez les plantes ou aux cystes chez les algues je présume?), mais certains sont à peine différenciés,ou alors il faut imaginer les protiste unicellulaires, certains étant pourtant sexués, comme des organes sexuels??? Non. Insuffisant, donc.

Si ce ne sont les organes, peut être sont-ce les gamètes me diriez vous? Oui et non, si l'on prend comme exemple la levure, cette espèce est sexuée sans pour autant produire de gamètes... Alors ce n'est toujours pas ça, mais nous nous en approchons.

Ce fameux point commun, c'est un phénomène biologique extraordinaire : la méiose! Ce processus permet de produire des cellules haploïdes (un seul lot de chromosomes) à partir de cellules diploïdes (deux lots de chromosomes), et la diploïdie sera restaurée lorsque deux cellules haploïdes spécialisées (les gamètes) et leur noyaux fusionneront. Bien naturellement, il existe une énorme variation chez les espèces entre la méiose proprement dite et la fusion de deux gamètes, mais c'est justement ce qui rend cet exercice préliminaire de définition du sexe intéressant...

Nous nous baserons donc sur cette définition relativement large : le sexe (la reproduction sexuée), c'est l'alternance d'un cycle constitué de la méiose et de la fusion de gamètes haploïdes. Il en existe d'autres, plus restreintes (probablement celle que vous aviez en tête en arrivant sur ce site) ou plus larges (définissant le sexe comme un échange d'information génétique, ce qui y inclut la recombinaison chez les bactéries).

A l’origine du monde, il n’y avait pas de sexe, puis les organismes trouvèrent un truc extra pour se propager en se mélangeant hystériquement les gènes à la saison des amours par le chemin le plus court, à savoir une courte ligne droite pour lui, un petit trou pour elle. En effet, sous les bombardements X et ultraviolets que subissait la Terre à cette époque reculée, seul un brassage génétique régulier permettait de limiter les dégâts : même si les partenaires apportent une partition bourrée de fautes, l’échange de gamètes donne un résultat correct à la sortie (pas parfait, sinon il n’y aurait pas évolution par sélection des erreurs génétiques avantageuses). Privés de contacts sexuels, les bons vivants primitifs n’auraient sans doute pas résisté longtemps aux mutations violentes.

La reproduction sexuée mélange le génome de deux individus. Elle offre ainsi une meilleure possibilité d’adaptation aux changements environnementaux que la reproduction asexuée. Pourtant, chez des espèces de micro-organismes, les copies d’un même gène, au lieu d’être identiques comme par clonage (puisque issues d’un même parent et non de deux comme dans la reproduction sexuée), sont différentes. Les deux versions de ce gène, nommé léa, produisent ainsi deux protéines aux fonctions distinctes mais complémentaires (anticoagulant pour protéines et maintien des membranes cellulaires) qui aident l’organisme à survivre.

Lorsque, à la faveur de mutations génétiques, une espèce donne naissance à une nouvelle espèce, les mâles issus d’accouplements entre ces deux espèces sont souvent stériles : c’est l’ « effet X » ! En effet, cela est d’autant plus fréquent si les mutations se trouvent sur le chromosome X : celui-ci ne se comporte pas normalement, ce qui a pour effet de perturber la spermatogenèse (fabrication des spermatozoïdes) des mâles hybrides. En diminuant l’interfécondité, le chromosome X favorise ainsi l’apparition de nouvelles espèces.

Le sexe et la recombinaison génétique présentent des avantages pour les membres d'une population, car ils augmentent les possibilités qu'un individu hérite de mutations génétiques bénéfiques.

l’“invention” de la sexualité substitue à la reproduction par division une reproduction qui n’est plus la reproduction du même, mais qui consiste dans la création d’individus nouveaux à la faveur du processus de ségrégation (séparation des paires de chromosomes) et du processus de recombinaison génétique. Méiose et fécondation aboutissent à la formation d’un génotype original résultant de la fusion des chromosomes issus du parent mâle et des chromosomes issus du parent femelle. Alors que certaines bactéries existent à l’identique depuis l’origine de la vie, la sexualité, avec la mort des individus, apparaît, du point de vue de l’évolution, comme un dispositif qui accélère et amplifie l’invention des formes vitales - le rythme de l’évolution (intensification du polymorphisme génétique ; augmentation des probabilités de mutation). Dans cette perspective, une espèce au sein de laquelle l’union des germains serait la règle “conserverait tous les désavantages de la reproduction bi-parentale sans bénéficier d’un seul de ses avantages. Son niveau de variabilité se réduirait à celui de l’auto-fécondation et sa vitesse d’évolution en serait par conséquent tellement freinée qu’elle ne résisterait à la compétition que dans des conditions de vie extrêmement favorables ; en règle générale, l’absence de plasticité adaptative condamne une espèce à la mort” (Bischof, in Fox, 1978 : 83). Pour le dire d’un proverbe bien connu : “L’évolution ne met pas tous ses œufs dans le même panier”

Le mariage n’est donc pas seulement une coopérative, comme il était noté tout à l’heure, c’est aussi une entreprise en génétique. “Tu viens chéri(e), on s'mélange !...”

Un intérêt objectif de cette loterie, c’est qu’on ne peut savoir quel numéro va sortir. La reproduction n'est pas une science exacte. À l'opposé de cette naïve croyance d'un prix Nobel persuadé que sa semence, comme telle, faisait des Nobel et qui l’a confiée dans cet esprit à une mère porteuse, c’est la réponse de Bernard Shaw à un prix de beauté lui proposant de mettre leurs ressources en commun qui est dans le vrai : “Je craindrais, Madame, que cet enfant n’ait ma beauté et votre intelligence...” C’est cela le polymorphisme génétique.

Sexe, mort et vie : la drôle de danse d’«Emiliana»

Pour survivre face au virus, ce micro-organisme aurait inventé le sexe. Une révolution dans l’évolution.

Emiliana huxleyi. Dans les océans, la bestiole se multiplie de deux manières. Soit en se divisant sous sa forme à écailles, soit en se transformant en gamètes qui vont à leur tour se multiplier puis se lier avec un autre (mais pas issu du même individu parce que, chez ces gens-là, on observe aussi le tabou de l’inceste…).

Emiliana se transformait en gamètes sous la pression du virus… afin d’y échapper. ils se jouent du virus», explique le jeune thésard. Comment ? Tout simplement en se rendant «invisibles» au virus, comme le chat du Cheshire. le virus n’arrive même pas à s’accrocher à la paroi du gamète et encore moins à la pénétrer. Ce n’est pas qu’il serait inactif à l’intérieur, il ne parvient même pas à y arriver.» La stratégie de survie d’Emiliana ressemble à une danse de la mort et du sexe. Soumis à un virus mortel, sous la menace d’une disparition complète, il passe à sa phase gamète. Patiente le temps que la pression virale diminue. Puis les gamètes s’acoquinent pour reformer l’individu diploïde.

Dans la mesure où les systèmes sexuels des végétaux sont variés, les espèces peuvent être dotées de diverses combinaisons. Le melon représente à cet égard un cas particulièrement intéressant puisque son système de reproduction est andromonoïque, ce qui signifie que cette plante porte sur le même plant des fleurs mâles et des fleurs hermaphrodites, mais pas de fleurs femelles. La crevette des salines, fascinante créature à trois sexes. En étudiant le petit crustacé Eulimnadia, qui possède deux types de femelles hermaphrodites.

Il faut savoir qu’un embryon est sexuellement bipotentiel, en effet ce n’est qu’à partir de la 6ème semaine de gestation que la gonade primitive se détermine en ovaire ou en testicule.

Jusqu'à la 7e semaine les voies génitales sont représentées par deux systèmes de canaux pairs ayant le même aspect quelque soit le sexe.

Dans le sexe masculin, les conduits génitaux internes dérivent donc des canaux de Wolff (conduit mésonéphrotique, primitivement le canal rénal du pronéphros des embryons de Vertébrés) qui se différencient en épididymes, canaux déférents, vésicules séminales et canaux éjaculateurs. Les canaux de Müller (conduit paramésonéphrotique) régressent en laissant subsister des vestiges embryonnaires, les hydatides sessiles et l'utricule prostatique.

Dans le sexe féminin, ce sont les canaux de Müller qui persistent et qui vont former les trompes avec leurs pavillons, et par la fusion de leur partie distale, l'utérus et la partie supérieure du vagin. Les canaux de Wolff régressent et laissent persister des vestiges embryonnaires les canaux de Gartner, l'époophore et le paroophoore.

La détermination du sexe est aujourd'hui largement reconnue comme la traduction du sexe chromosomique établi lors de la fécondation (XY versus XX) en sexe gonadique (testicule versus ovaire). Ce dernier sera ensuite traduit en sexe somatique (homme ou femme), ceci sous le contrôle des sécrétions hormonales gonadiques.

Le chromosome X contient pas moins de 5% du génome humain (de 900 à 1200 gènes), contre 0,4% pour le Y (moins de 80 gènes).

En dépit du risque lié à la maternité, le « sexe faible » est donc biologiquement le plus fort (le second X étant capable de rénover les gènes détériorés par l’âge, en plus des hormones, dont l’œstrogène, qui garde leur corps en meilleure santé). Vivre plus longtemps et en meilleure santé permettant bien évidemment aux femmes de faire et d’élever le plus d’enfants possibles.

La sélection naturelle promut ainsi le sexe comme mode de reproduction quasi universel, récompensant les inventeurs de la fécondation et de la méiose, une division cellulaire qui autorise la mère à ne transmettre à ses petits que la moitié de ses chromosomes, chargeant le père d’apporter le reste. Dans la nature, 90% des espèces animales sont sexuées, et 90% d’entre eux privilégient la sexualité comme mode de reproduction.

Si la nature est bien faite, c’est grâce au hasard, jouant un rôle dans toutes les étapes du vivant. Si le hasard n’avait pas existé, la vie telle que nous la connaissons n’existerait pas car il n’y a pas d’autres processus naturels, spontanés, que l’intervention du hasard pour permettre la diversification.

Sur des millions de spermatozoïdes, un seul arrive jusqu’à l’ovule et le féconde. Pourquoi lui plutôt qu’un autre ? Parce que la reproduction sexuée est avant tout une affaire de probabilité.

Au départ, la majorité de nos cellules hébergent dans leur noyau 46 chromosomes. Lesquels, porteurs de nos gènes, sont organisés en 23 paires d’ « homologues », 23 venant de la mère, 23 du père ! Un type de cellules fait toutefois exception : les cellules sexuelles (ou gamètes), organisées en ovules et spermatozoïdes qui eux n’ont que 23 chromosomes. Au contraire de toutes les autres cellules de notre corps, qui se répliquent « à l’identique », nos cellules sexuelles, lors de leur genèse, ne reçoivent qu’une copie du patrimoine génétique (copie chaque fois unique car subtilement différente des autres gamètes). Grâce à un processus appelé « méiose », qui voit une cellule « mère » donner quatre cellules sexuelles « filles », à l’issus de deux divisions cellulaires successives. La méiose permet ainsi à l’œuf, résultant de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde, de retrouver le génome complet d’une cellule « normale » à 46 chromosomes.

C’est une formidable machine aléatoire ! Et plutôt deux fois qu’une puisque le hasard y joue un rôle majeur à deux reprises. En prélude à la première division cellulaire tout d’abord : les 23 paires de chromosomes homologues issues de la mère et du père se rapprochent et échangent des fragments de leur génome respectif, de manière aléatoire Ce phénomène, dit de « crossing-over », fait qu’un chromosome d’origine maternelle peut se retrouver avec des éléments paternels et vice versa, sans règle, d’où un premier brouillage de cartes. Puis, lors de des deux divisions cellulaires, les chromosomes se répartissent de façon aléatoire dans le noyau des cellules sexuelles. C’est le second brouillage. La probabilité que deux gamètes reçoivent le même assortiment chromosomique est inférieure à 1 sur 8 millions. Ce grand moment de biologie reproductrice culmine avec cet ultime brouillage qu’est la fécondation, quand ovule e spermatozoïde se rencontrent pour former un œuf parfaitement singulier. La probabilité que deux individus nés des mêmes parents soient strictement identiques au niveau génétique n’atteint pas 1 sur 70 000 milliards !

Le hasard, parce qu’il est un moteur de diversité, est une assurance vie. Son rôle est si important qu’au fil de la très longue histoire des espèces, ce sont les systèmes biologiques les plus aptes à « fabriquer » du hasard qui ont perduré. Les systèmes biologiques qui ont généré de la variabilité ont été conservés et perfectionnés. En effet, l’homogénéité dans le vivant peut représenter un énorme danger d’extinction, car ce qui tue un individu  peut tuer toute la population.

Chez les bactéries, qui évoluent plus vite que les organismes complexes, les mutations les plus fréquentes (1 sur 1 000 divisions) sont « neutres » (sans effet notoire), viennent ensuite les néfastes (1 sur 10 000), puis les mortelles (1 sur 100 000), et enfin les bénéfiques (1 sur 10 000 000). Le hasard fabrique du changement, les sélections naturelle et sexuelle les trient. Pourtant, même si l’assortiment des gènes et l’environnement restent constants, l’expression des gènes reste variable.

La construction de notre corps, issu, au départ, de deux cellules sexuelles confectionnées au hasard et se rencontrant par chance, dépend notamment de la façon dont nos gènes sont exprimés au stade embryonnaire.