La reproduction sexuée pour les nuls

On sait tous que la sexualité permet la perpétuation de la plupart des espèces animales, végétales, champignons... Mais comment cela fonctionne-t-il ? Qu'est-ce que l'ADN ? Comment expliquer le sexe de l'enfant ? On y va, avec des schémas

La reproduction sexuée consiste a obtenir un nouvel individu, distinct de ses parents, par combinaison du patrimoine génétique desdits parents. C'est ce mécanisme qui a permis d’accélérer l'évolution du vivant et de permettre sa survie face à un monde en perpétuel changement. En effet, la reproduction sexuée génére une plus grande diversité d'individu que la reproduction asexuée, qui est une sorte de clonage naturel introduisant un peu de variabilité par des "erreurs de copie". Donc, la reproduction sexuée permet de générer des individus plus variés génétiquement, parmi lesquels on aura donc plus de chance de trouver des individus mieux adaptés aux conditions environnementales.

Chaque être vivant est constitué d'une ou plusieurs cellules. Chaque cellule contient de l'ADN, réparti en paires de chromosome. L'ADN est l'ensemble des instructions de fonctionnement de la cellule: comment elle est censée respirer, se nourrir, se multiplier, interagir avec les autres cellules, etc. L'ADN est propre à chaque individu, sauf dans le cas des vrais jumeaux car ce sont des clones naturels. Toutes les cellules d'un même individu ont le même ADN. Ce qui distingue une cellule de foie d'une cellule de peau, ce sont les parties de l'ADN (les gênes) qui sont exprimés ou non par la cellule.

Pour la suite et pour que ce soit plus parlant, je prendrais l'exemple de l'espèce humaine.

Une cellule humaine "classique" (donc pas un spermatozoïde ni un ovule, qui sont des gamètes) contient de l'ADN découpé en 23 paires de chromosomes. Chaque paire de chromosome contient deux chromosomes , l'un provenant du père de l'individu et l'autre de sa mère.

Chez l'humain, la paire n°23 peut être asymétrique, car s'il s'agit d'un homme, l'un des chromosomes de cette paire est un chromosome Y, plus court, et l'autre un chromosome X. Dans le cas d'une femme, on a deux chromosomes X de même longueur. Les 22 autres paires sont formées de deux chromosomes de même longueur.

Les gamètes, c'est-à-dire les spermatozoïdes chez les hommes et les ovules chez les femmes, sont des cellules un peu particulières car leur noyau comporte 23 chromosomes seulement (haploïde), et pas 23 paires de chromosome (diploïde): chaque gamète est construit en copiant au hasard, pour chacune des 23 paires de chromosome, l'un ou l'autre des deux chromosomes de la paire.

Un enfant est issu de la fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule. La fécondation voit fusionner l'ADN porté par le spermatozoïde et l'ADN porté par l'ovule pour former l’œuf initial, la toute première cellule du futur enfant. Chaque chromosome porté par l'un des gamètes fusionne avec le chromosome correspondant de l'autre gamète pour reformer une paire. Par exemple, le chromosome 3 porté par le spermatozoïde (celui venant de la paire n°3 du père) forme une paire avec le chromosome 3 porté par l'ovule. On obtient donc une première cellule avec 23 paires complètes de chromosome. C'est cette cellule qui va en donner deux, puis quatre, etc. jusqu'à aboutir à un bébé complet

La mère ayant deux chromosomes X à la paire 23, c'est donc forcément le gamète du père qui détermine le sexe de l'enfant, le père par définition ayant forcément un chromosome X et un chromosome Y sur cette 23ème paire. Si le spermatozoïde a été "construit" avec le chromosome Y de la paire 23 du père, l'enfant recevra le Y du père et l'un des X de la mère, donc ce sera un garçon (X et Y). Sinon, l'enfant recevra le X du père et l'un des X de la mère et sera donc une fille (X et X).

Pour chaque parent, un gamète se construit donc en choisissant au hasard un chromosome parmi deux, pour les 23 paires de chromosome. On a donc 2^23 (2 puissance 23), soit plus de 8 millions (!) de gamètes différents possibles par parent ! Sans compter les erreurs de copie d'un chromosome, qui arrivent régulièrement...
Donc avec deux parents, il y a au minimum 2^23 x 2^23 soit 2^46 (plus de soixante dix mille milliards !) de possibilités d'enfants différents, toujours sans compter les erreurs lors des copies de chromosome à la création de chaque gamète!