Œuf amniotique

Dans la reproduction sexuée, l'œuf est le premier stade de la vie d'un individu. C'est une cellule issue de la fécondation d'un ovule, c'est-à-dire, issue de la fusion avec un gamète mâle — un spermatozoïde pour les animaux. Cette cellule se développera par divisions successives pour former l'embryon.

Au départ, et toujours dans le langage familier, on appelait «œuf» la totalité constitué de l'organisme qui se développe avant l'apparition et de son entourage protecteur. En effet, chez les oiseaux, les reptiles et les monotrèmes, l'œuf est entouré d'une coquille, dure ou flexible selon l'espèce. Les œufs de reptiles, surtout ceux à coquille souple, absorbent plus aisément l'eau que les œufs d'oiseaux. Le revêtement intérieur de la coquille, est tapissé de vaisseaux sanguins (provenant de l'allantochorion) permettant à l'embryon de respirer à travers les pores de la coquille. De tels œufs sont dit «télolécithes» pour les différencier des autres types d'œufs propres aux arthropodes, aux batraciens, etc.

L'œuf est une cellule unique, qui se distingue des autres par sa taille, fréquemment non microscopique.

Les animaux qui pondent des œufs avant leur éclosion sont nommés ovipares. Chez d'autres animaux, l'œuf éclot dans la matrice, avant la ponte, on parle alors d'ovovivipares. On a longtemps supposé que certaines espèces de reptiles étaient ovovivipares, c'est-à-dire que leurs œufs restent dans les voies internes des femelles durant leur développement. Ces espèces sont cependant reconnus actuellement comme vivipares dans la mesure où il existe un vrai placenta dans les oviductes de la femelle.

Œufs amniotiques

Les œufs à coquille sont nommés «œufs amniotiques». La coquille les protège et maintient l'humidité du contenu en supplément d'une annexe embryonnaire spécifique nommé amnios.

Coupe d'un œuf de poule domestique

1.   Coquille calcaire 2.   Membrane coquillière externe 3.   Membrane coquillière interne 4.   Chalaze 5.   Blanc d'œuf (ou albumen) externe (fluide) 6.   Blanc d'œuf (ou albumen) intermédiaire (visqueux) 7.   Peau du jaune d'œuf (ou vitellus) 8.   Jaune d'œuf (ou vitellus) constitué

9.   Point blanc puis embryon 10.  Jaune d'œuf (ou vitellus) jaune 11.  Jaune d'œuf (ou vitellus) blanc 12.  Blanc d'œuf (ou albumen) interne (fluide) 13.  Chalaze 14.  Chambre à air 15.  Cuticule

Dans le cas des œufs à coquille dure, le carbonate de calcium (calcaire) est le principal constituant de ladite coquille.

L'œuf d'autruche est le plus gros œuf à coquille d'animal vivant, et celui du colibri d'Hélène, le plus petit.

La coquille

Les oiseaux sont les seuls animaux à pondre des œufs tacquiss. Plusieurs fonctions ont été attribuées à cette pigmentation, comme le camouflage aux yeux des prédateurs. Cependant, on rencontre cette pigmentation même chez les oiseaux dont les œufs sont entièrement cachés au sein des nids.

Selon Andrew Gosler et ses collègues (de l'Institut d'ornithologie Edward Grey, à Oxford), ces taches joueraient un rôle dans la robustesse des coquilles. En effet, en étudiant des populations de mésanges charbonnières, dans des régions où les ressources en calcium fluctuent, ils ont établi une relation entre les taches et l'épaisseur de la coquille des œufs. Ainsi, l'épaisseur est le plus souvent plus faible aux lieux montrant les taches les plus sombres, mais les œufs pondus dans des environnements riches en calcium sont moins tachés que ceux des zones où cette ressource est peu disponible.

Ces taches sont constituées de protoporphyrines, des molécules produites lors de la synthèse de l'hème (un composant de l'hémoglobine). Or, cette molécule pourrait, dans une certaine mesure, jouer un rôle dans la structure de la coquille. En effet, la protoporphyrine renvoie les infrarouges, évitant des pertes en eau, elle montre aussi une structure proche des lubrifiants solides (comme le graphite), donnant la possibilité une meilleure absorption des chocs.

Pour les oiseaux, ces taches pourraient aussi donner un indice sur le degré de fragilité des œufs, surtout en exposant les zones fragiles.

Structure de l'œuf

L'œuf est pondu même s'il ne rencontre pas de spermatozoïde dans le vagin. Si l'œuf est fécondé, le point blanc composé d'une cellule indifférenciée devient rouge quand l'embryon commence à se développer. L'embryon est relié au sac vitellin, particulièrement vascularisé, au moyen de la tige vitelline, riche en vaisseaux. L'albumen est une réserve d'aliment qui apporte des protéines et de l'eau à l'embryon, et protège ce dernier des micro-organismes (présence de lysozyme). L'embryon est entouré d'une poche nommée amnios, laquelle délimite la cavité amniotique, remplie du liquide amniotique. Ce sac protège et sert en même temps d'amortisseur à l'embryon. Les déchets azotés sont éliminés dans l'allantoïde, ou plutôt l'allantochorion, sous forme d'acide urique. L'allantochorion autorise l'embryon d'obtenir de l'oxygène et de rejeter le CO₂ grâce à une paroi vascularisée ainsi qu'à un accolement à la coquille calcaire poreuse qui permet le passage des gaz. En dissolvant les sels de la coquille, il autorise l'embryon de construire ses os (calcification).

Incubation

Pour se développer, l'œuf a besoin d'une température minimale. L'œuf est par conséquent incubé — ou couvé — chez de nombreuses espèces. Dans les zones équatoriales, certains œufs sont enterrés dans le sol, ou sous des tas de feuilles qui, en se décomposant dégagent une chaleur constante.

Chez certains boidæ comme les pythons, la femelle couve littéralement ses œufs en s'enroulant autour de sa ponte : on constate alors une exceptionnelle élévation de la température de son corps.

L'éclosion

L'embryon, quand son développement est terminé, absorbe le reste de vitellus, l'albumen ayant déjà été consommé. Le petit débute par briser la poche d'air qui s'est constituée dans le bas de l'œuf. L'allantoïde, qui lui avait apporté de l'air, se déshydrate. Le nouveau-né rompt la coquille avec une structure appelée diamant — localisé sur le bec pour les oiseaux et les tortues ou sur la mâchoire pour les serpents — en donnant des coups de tête. Cette opération peut lui prendre du temps : pour certaines espèces, les parents aident leurs petits au cours de cette opération. L'amnios et l'allantoïde restent dans la coquille. Le diamant tombe après quelques jours.

Durée de l'incubation

Chez la majorité des espèces qui laissent le développement de leurs œufs aux conditions extérieures (insectes, poissons, amphibiens, reptiles... ), la durée de ce développement n'est pas fixe comme chez les espèces homéotherme qui incubent leur œufs (oiseaux, mammifère protothérien). Pour se développer les œufs des premiers ont besoin d'une certaine «quantité» de chaleur. Une valeur peut être calculée de manière à modéliser ce besoin, ce chiffre en unité degrés-jours présume à un nombre de jours et des températures auxquelles s'est déroulé le développement. Plus les températures sont basses, plus grande sera la durée entre la ponte et l'éclosion.

Détermination du sexe par la température

Pour certaines espèces, une caractéristique du développement embryonnaire est la détermination du sexe par la température à une période critique de l'incubation. Dans ce cas, cette détermination peut se faire avec un ou deux paliers de température.

Ce phénomène a été observé pour la première fois chez un reptile agame (un lézard) par Madeleine Charnier, qui travaillait au Sénégal, et publié en 1967. Mais les travaux principaux sur le sujet ont été effectués par Claude Pieau, chercheur au CNRS, lequel a montré que chez certaines tortues, la température d'incubation des œufs pouvait influer sur le sexe de ces animaux.

Ce phénomène — nommé «TSD» pour Temperature-Dependent Sex Determination — n'est pas opérationnel chez certaines espèces, et fonctionne avec un ou deux paliers de température chez d'autres. Claude Pieau a rédigé plus d'une centaine d'articles scientifiques sur le sujet dont certains restent une référence^[1].

Il ne faut pas confondre la détermination du sexe et la «différenciation» du sexe, cette dernière correspondant à la totalité des processus qui amènent d'une gonade indifférenciée à une gonade mâle (testicule) ou femelle (ovaire). Cependant, tandis que ces deux évènements sont clairement différents chez les espèces avec chromosomes sexuels, et pour lesquelles la température est sans effet, chez les espèces concernées par le phénomène en question, cette détermination du sexe par la température a lieu au début du développement de la gonade, donc, la différenciation est concomitante à la détermination du sexe. Mais les deux concepts doivent être clairement différenciés.

Certaines tortues, les crocodiliens, les sphenodons, les mégapodiidés, utilisent ce type de détermination.

articles connexes

• Œuf (cuisine)
• Œuf (insecte)
• Testudines#Détermination du sexe
• Dispositif de détermination sexuelle
• Appareil reproducteur (oiseau) , Rétention d'œuf
• Embryogenèse
• Casserie d'œufs

Bibliographie

• (en) Andrew G. Gosler, James P. Higham et S. James Reynolds, Why are birds'eggs speckled?, Ecology Letters, volume 8, numéro 10, pages 1105-1113, octobre 2005.

Liens externes

• Schéma détaillé de la vue intérieure d'un œuf d'oiseau
• La ponte et les œufs chez les Copépodes planctoniques marins
• liste d'œufs
• Description du groupe des reptiles et des batraciens
• Le développement embryonnaire... De la ponte à l'éclosion sur ornithomedia. com

Notes

1. ↑ Pieau, C. 1974. Différenciation du sexe selon la température chez les embryons d'Emys orbicularis L. (Chélonien) ; effets des hormones sexuelles. Ann. Embryol. Morphog. 7 :365-394.

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