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L'embryologie et plus encore la génétique sont de science récente. La fécondation fut trouvée, au milieu du 18e siècle, par l'abbé Lazzaro Spallanzani. Celui-ci avait revêtu d'un petit caleçon le corps d'un grenouille mâle et l'empêchait de féconder ainsi les œufs de la femelle. Les premières lois sur l'hérédité furent découvertes peu après le milieu du 19e siècle par un moine, Gregor Mendel, en croisant différentes variétés de petits pois. Abbé et moine, on remarquera ici l'entente entre la foi et la science. On remarquera aussi notre parenté avec les grenouilles et plus loin encore avec les petits pois, puisque des lois communes régissent les mêmes phénomènes dans le monde animal comme dans le monde végétal.
Les chromosomes sont le support de l'hérédité. Ils occupent le noyau de la cellule, et apparaissent avec netteté à la métaphase, lors de la division de celle-ci. Ils ont alors une forme de bâtonnet et se répartissent dans le plan équatorial de la cellule, prêts à se diviser dans le sens de la longueur. C'est le stade qui est choisi pour l'étude du caryotype (carte de l'équipement chromosomique de la cellule).
Les chromosomes sont constitués de protéines et de molécules d'ADN, les premières servant de soutien aux deuxièmes. Dans chaque chromosome, l'ADN est disposé en deux brins enroulés l'un autour de l'autre en spirale. Les gènes sont les segments de cette double chaîne d'ADN. Ils s'étagent le long des chromosomes, chacun occupant sur ceux-ci un emplacement défini. Ils gouvernent un ou plusieurs caractères héréditaires.
Les chromosomes — avec les gènes qu'il portent —se dédoublent. Les deux brins d'ADN en se déroulant et en s'écartant l'un de l'autre permettent chacun la transcription — ou la réplication — de brins complémentaires, l'opération aboutissant à la formation de deux chromosomes identiques au premier. Les éléments constituant les nouveaux brins sont puisés dans le milieu cellulaire.
Chromosomes et gènes vont par paire : l'organisme est diploïde, chaque cellule contenant 2n chromosomes. Un élément de la paire est d'origine maternelle et l'autre d'origine paternelle.
Les gènes qui se font face dans la même paire ont la même fonction (par exemple, la couleur d'un petit pois) et l'exercent soit de la même manière (couleur verte des deux côtés), soit différemment (couleur verte d'un côté, jaune de l'autre). Dans le premier cas, le sujet est homozygote, dans le second il est hétérozygote.
La composition et le nombre de chromosomes varie avec les espèces. Chez l'homme, leur nombre est de 46, répartis en 23 paires, dont 22 sont dites autosomiques, et une hétérosomique qui détermine le sexe : XX chez la femme, XY chez l'homme, l'Y étant de plus petite taille que l'X.
Une cellule se divise en 2 cellules filles, chacune d'elles recevant un nombre égal de chromosomes. La division se fait par mitose et par méiose.
La mitose est caractérisée, à chaque division, par la réplication des chromosomes. Non seulement celle-ci multiplie par 2 le nombre des chromosomes et maintient constante la diploidie 2n, mais encore elle les fait identiques. La mitose est le propre des cellules somatiques, c'est-à-dire de la plupart des cellules de l'organisme.
La méiose (du grec meion, moins) est caractérisée par l'absence, lors d'une des dernières divisions, de la réplication des chromosomes. Les paires se dédoublent mais non les chromosomes eux-mêmes. Non seulement chaque cellule fille ne reçoit plus que 23 chromosomes — d'où l'haploïdie n — mais encore ceux-ci sont différents d'une cellule à l'autre. Il n'y a pas eu copie mais simplement scission. La méiose est le propre des cellules sexuelles, ou gamètes, mâles ou femelles.
En l'absence de sexualité, une cellule, en se divisant, donne deux cellules filles identiques. Avec la sexualité, deux cellules qui ont toute chance d'être dissemblables, s'unissent pour donner un nouvel individu.
En introduisant une différence, la sexualité engendre à la fois diversité et unicité.
La diversité : Elle est presque infinie, tant est grand le nombre des combinaisons possibles dues au brassage génétique. La sexualité d'apparition très ancienne, serait à l'origine du buissonnement des espèces et, avec les conditions du milieu, l'un des grands facteurs de l'évolution : sexualité et nécessité, et non hasard et nécessité, puisque le hasard n'existe pas, mais seulement notre ignorance. La vie n'est ni aveugle, ni gratuite, même si elle est un don. Elle est bien davantage que la sexualité. La vie est intelligente et l'hérédité, diversifiée par la sexualité, en est la mémoire.
L'unicité : L'individu est tellement unique qu'il y a peu de chances pour qu'avant lui et après lui, il y ait un individu identique. Cette unicité disparait avec la vraie gémellité et le clonage — où plusieurs sujets ayant le même équipement génétique répètent le même individu.
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Conception, fertilisation, fécondation : ces mots désignent la même chose, l'union d'une cellule femelle, l'ovule, avec une cellule mâle, le spermatozoïde.
L'ovule est arrondi, volumineux, chargé de réserves nutritives, sans mobilité propre. Le spermatozoïde est effilé, trois cent fois plus petit que l'ovule et grâce à un long flagelle, très mobile.
La fécondation a lieu dans le tiers externe de la cavité de la trompe utérine. L'ovule vient de l'ovaire et d'un follicule. Entouré d'une membrane pellucide, il est déposé dans la trompe par les franges terminales de celle-ci qui viennent le prendre sur l'ovaire.
L'insémination apporte des millions de spermatozoïdes qui cheminent dans les voies génitales. Après une vingtaine de minutes, un certain nombre d'entre eux parviennent dans la trompe et entourent l'ovule. Un seul y pénètre tout entier, tête et queue. La cause de l'attraction de l'ovule sur le spermatozoïde paraît être d'ordre chimique. En dehors de la fécondation, les gamètes n'ont pas d'avenir La survie d'un ovule peut être d'une douzaine d'heures. Celle des spermatozoïdes, beaucoup plus longue, jusqu'à cinq à sept jours. Dès l'entrée du spermatozoïde dans l'ovule, celui-ci déclenche un mécanisme qui empêche tout autre spermatozoïde de pénétrer. L'ovule se rétracte et rejette un liquide qui s'accumule entre lui et la membrane pellucide. Le spermatozoïde perd sa queue. Son noyau et celui de l'ovule se gonflent, se rapprochent et s'accolent. Leurs chromosomes s'additionnent (23+23 = 46) et rétablissent ainsi la diploidie. Le sexe est déterminé par l'X ou l'y porté par le spermatozoïde. Ce stade unicellulaire est celui — très fugace — de l'œuf ou zygote (d'un mot grec signifiant joug, union).
L'œuf se divise presque immédiatement en 2 cellules,
puis 4,8,16,32 suivant une progression binaire. Contrairement à ce que l'on pourrait croire, le nombre de divisions cellulaires — de la fécondation au fœtus à terme — n'est pas très élevé, une quarantaine environ. Les cellules se multiplient, se différencient, se groupent par familles pour former des tissus, ceux-ci s'assemblant en organes destinés à une ou plusieurs fonctions.
La fécondation " apparaît donc comme la mise en place d'un programme architectural et fonctionnel qui détermine toutes les caractéristiques de l'individu" (Y. Malinas). Aussi bien les caractéristiques générales : place dans l'échelle des êtres (embranchement des vertébrés, classe des mammifères, ordre des Primates...) et appartenance à l'espèce humaine ; que les caractéristiques physiques et psychiques qui font de lui un être unique, sauf en cas de vraie gémellité.
Ses caractères généraux lui viennent des 46 chromosomes dont il a hérité et ses caractères particuliers de la combinaison de ces chromosomes, 23 d'origine paternelle et 23 d'origine maternelle.
L'œuf contient toute l'humanité et la singularité de l'individu. Il est un être humain dès ce stade. Il n'est pas un être humain potentiel, mais un être humain "avec un vaste potentiel" (J.C. Willke). En revanche, spermatozoïde et ovule sont des êtres humains partiels et potentiels, puisque seule leur union peut donner un être humain.
L'œuf se divise à l'intérieur de la membrane pellucide. La première division dure 24 heures. Avec elle, l'œuf cesse d'être un zygote pour devenir un embryon (d'un mot grec signifiant : qui se développe à l'intérieur).
Il existe un stade à 3 cellules, la deuxième division affectant l'une des cellules filles avant l'autre. Les deux premières divisions sont longitudinales dans des plans perpendiculaires. Les quatre premières cellules sont de taille égale. Elles sont totipotentes comme l'œuf lui-même, c'est-à-dire capables de donner chacune un individu complet.
La troisième division est transversale et inégale : 4petites cellules surmontent 4 grosses cellules. Les petites cellules, en se multipliant, entourent les grosses et donnent le trophoblaste qui est à l'origine du placenta. Les grosses cellules donnent le bouton embryonnaire.
L'œuf est propulsé par les contractions de la trompe et les mouvements de son revêtement ciliaire.
Au quatrième jour, l'embryon a l'aspect d'une petite mûre (stade de morula).
Puis le trophoblaste, en s' accroissant, se détache d'une partie du bouton embryonnaire. Une petite cavité apparaît entre les deux. Cet aspect de vésicule correspond au stade de blastula (6e jour, 128 cellules). C'est à ce jour, que l'embryon s'implante dans la muqueuse utérine par son trophoblaste.
Trois jours plus tard, par un message hormonal, il arrête les règles maternelles. On remarquera que chez la poule, l'œuf est pondu et couvé au stade de blastula, la fécondation ayant précédé la formation de la coquille.
Le bouton embryonnaire se creuse à sa partie supérieure d'une cavité qui se remplit de liquide, la cavité amniotique. À sa partie inférieure, il se différencie en 2 couches cellulaires ou feuillets. L'un superficiel, l'ectoplasme (à cellules hautes), l'autre profond, l'endoblaste (à cellules plates). Les deux feuillets superposés forment le disque embryonnaire. L'embryon est alors diblastique. La division du bouton embryonnaire peut donner jusqu'au 14e jour de vrais jumeaux.
L'embryon devient rapidement triblastique grâce à la gastrulation : des mouvements cellulaires introduisent les éléments d'un troisième feuillet — le mésoblaste — entre les deux précédents. La plupart des animaux sont triblastiques sauf certains, très simples, comme les éponges, qui sont diblastiques. Tous les tissus et organes viennent de ces trois feuillets.
L'ectoblaste donne la peau, ses annexes — poils, ongles... — et le système nerveux. L'endoblaste donne l'appareil digestif et ses glandes annexes — foie et pancréas — ainsi que l'appareil pulmonaire. Le mésoblaste donne le tissu qui entoure les viscères — péritoine, plèvre, péricarde, méninges —, les tissus de soutien, muscles et squelette, les appareils rénal, sanguin et circulatoire.
Au moment de la gastrulation, le disque embryonnaire est plat, mais du fait de l'accroissement de la région dorsale par rapport à la région ventrale — aussi bien en longueur qu'en largeur — l'embryon proprement dit s'isole de ses annexes, auxquelles il n'est plus relié que par le cordon ombilical. Simultanément la cavité amniotique et le liquide qu'elle contient (poche des eaux) prennent une grande extension et entourent l'embryon.
La cavité amniotique fait défaut chez les vertébrés aquatiques et amphibiens dont les œufs sont pondus et se développent dans l'eau. Mais il apparaît chez les vertébrés terrestres — reptiles, oiseaux, mammifères— où il fournit le milieu aqueux indispensable au développement de leurs œufs. Les premières sont dites anamniotes, les deuxièmes dont nous sommes, amniotes. La rupture prématurée de la poche des eaux est rapidement mortelle pour l'embryon et plus tard pour le fœtus.
Tissus et organes se forment pendant la période embryonnaire et déjà certaines fonctions apparaissent .La première à se manifester est la fonction circulatoire, nécessaire au développement de l'embryon.
Le cœur résulte de l'union, sur la ligne médiane et ventrale de l'embryon, de deux tubes primitifs latéraux. Il constitue ainsi un département central qui collecte le sang en amont et l'évacue en aval. Le cœur bat au 19e jour avant même l'apparition de la circulation. D'abord simple tube rectiligne, il se plie sur lui-même, se compartimente en cavités successives et se cloisonne longitudinalement d'amont en aval de telle sorte que soient isolés deux courants, l'un artériel, l'autre veineux.
Le sang et les vaisseaux se forment à l'extérieur et à l'intérieur de l'embryon. Sa circulation est close, mais reliée à la circulation maternelle par le cordon ombilical et le placenta. Les deux circulations sont en échanges constants, l'embryon recevant l'oxygène et les éléments nutritifs, et rejetant gaz carbonique et déchets.
Le système nerveux apparaît sous la forme d'une plaque (18e jour) dorsale et axiale dont les bords se soulèvent pour former une gouttière, puis un tube lorsque les bords se rapprochent et fusionnent. La fermeture, d'abord limitée à la partie moyenne du tube, s'étend ensuite à ses deux extrémités, antérieure pour donner l'encéphale, et postérieure pour donner la moelle lombo-sacrée.
L'ébauche de l'œil est extrêmement précoce et apparaît comme une excroissance latérale à la base du cerveau. C'est alors un pédoncule à l'extrémité duquel se forme une petite coupe, la vésicule optique, qui donne la rétine. Dans cette vésicule va s'enfoncer l'ectoblaste qui donnera plus tard le cristallin.
La région antérieure prend une grande importance du fait du développement de l'encéphale et de l'apparition du système branchial.
La formation du cou est tardive. A son extrémité postérieure, l'embryon porte une petite queue qui se résorbe rapidement. Les membres antérieurs (au 26e jour) puis postérieurs (28e jour) apparaissent sous forme de palettes transversales. Époque de formation des tissus et organes, la période embryonnaire est aussi celle de leur malformation par arrêt ou défaut de développement (Ex. : Le défaut de fermeture de l'extrémité antérieure du tube neural est à l'origine d'une encéphalie). La période embryonnaire semble parfois retracer l'histoire de l'origine lointaine de l'individu ainsi le système branchial humain ressemble à un moment à celui d'un embryon de poisson. Nous ne donnons là que quelques exemples qui montrent que bien avant le 60e jour, l'embryon acquiert la plupart des fonctions d'un petit être humain.
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L'embryon atteint sa forme humaine presque parfaite à 8 semaines. Il mesure moins de 3 centimètres du crâne au coccyx, et pèse à peine 3 grammes.
Il n'est pas encore complet puisqu'on ne peut dire à quel sexe il appartient, bien que celui-ci soit déterminé dès la fécondation. Chez le petit garçon, le sexe apparaît à partir de la 9e semaine, sous l'influence hormonale du testicule fœtal (Jost). Chez la petite fille, il garde un type neutre.
Dès la sixième semaine, on peut enregistrer des ondes cérébrales à l'électroencéphalogramme. L'embryon fait ses premiers mouvements, mais ceux-ci ne seront perçus que bien plus tard par la mère, lorsque le fœtus aura atteint une taille suffisante (4 mois), car la muqueuse utérine n'est pas sensible (la sensation vient de la distension du feuillet péritonéal qui recouvre l'utérus à l'extérieur). À six semaines et demi, il a tous ses bourgeons dentaires (20 dents de lait). À huit semaines, le petit être humain cesse d'être un embryon pour devenir un fœtus et ce jusqu'au terme. Ses tissus et organes sont formés. Il ne fait plus que grandir et se perfectionner. Déjà, il nage vigoureusement dans le liquide amniotique et commence à sucer son pouce. Entre la 9e et la 10e semaine, il peut avaler, loucher et remuer la langue. On enregistre une activité cérébrale en réaction à la douleur.
À partir de la île semaine, il respire — on distingue ses mouvements thoraciques — au début de façon irrégulière et épisodique, puis soutenue. Il " respire "du liquide amniotique mais se prépare déjà à sa vie aérienne.
À douze semaines, stade où fut filmé l'avortement par aspiration dans Le Cri Silencieux (du Dr. Nathanson), l'enfant cherche à se soustraire à la sonde. Son cœur bat alors deux fois plus vite. Lorsque finalement il est pris et démembré, il ouvre la bouche, comme pour crier.
À quatorze semaines, il entend. À dix-sept semaines, il rêve, comme en témoignent ses mouvements d'yeux rapides. À 4 mois et demi, une lumière vive sur le ventre maternel lui fait mettre les mains devant les yeux. De même, un grand bruit à proximité, lui fait couvrir les oreilles de ses mains, comme pour se protéger.
La naissance est un bouleversement. L'enfant passe brusquement d'un milieu aqueux au milieu aérien. Entièrement dépendant de sa mère jusque-là, il' acquiert une certaine indépendance. Son premier acte consiste à respirer. Le contact avec l'air, la ligature du cordon qui le prive de l'oxygène maternel, déclenche les mouvements respiratoires et les premiers cris. Son deuxième acte, différé celui-là, est de se nourrir. Il était préparé à la succion de longue date.
Jusque-là, il a encore des réflexes archaïques, comme celui de l'agrippement, saisissant avec ses doigts l'objet placé dans la paume de sa main. Dans son berceau, l'enfant conserve pour quelque temps la forme de l'œuf où il se trouvait.