Développement de l’œuf : oviparité, viviparité, ovoviviparité
Oviparité
La fécondation, fusion d’une cellule reproductrice femelle et d’une cellule reproductrice mâle donne naissance à une cellule-œuf, qualifiée de zygote, dont le développement conduit à un embryon puis à une larve ou à un jeune. Cependant, le mot œuf désigne également ce qui est pondu à l’issue de la fécondation, dans le milieu extérieur, par les femelles de l’écrasante majorité des animaux qui sont, pour cette raison, qualifiés d’ovipares. Si cet œuf contient la cellule-œuf issue de la fécondation, il contient aussi des réserves et il est entouré d’enveloppes. En outre, c’est dans cet œuf que se déroule le développement embryonnaire.
Quand le développement de l’œuf se déroule à l’intérieur de l’organisme maternel et qu’il existe des échanges nutritifs et respiratoires entre l’embryon et la mère, on parle de viviparité. C’est notamment le cas de tous les mammifères.
Enfin, les animaux dont le développement embryonnaire se déroule dans un œuf qui n'est pas pondu à l'extérieur mais qui se développe à l'intérieur des voies génitales de la femelle jusqu'à l'éclosion et que l’embryon se nourrit de réserves situées dans l'œuf et n'a pas d'échanges nutritifs avec l'organisme maternel, on parle d’ovoviviparité.
En période de reproduction, l'organisme femelle subit des modifications importantes sous le contrôle d’hormones qui orientent la physiologie et le métabolisme de l’animal vers la production des œufs. Chez les espèces produisant un grand nombre d’œufs à chaque ponte, comme les arthropodes, les grenouilles ou les poissons, les cellules reproductrices accumulent des réserves lorsqu’elles sont encore dans l’ovaire, avant la fécondation qui est externe. Chez les espèces, comme les oiseaux, qui pondent un petit nombre d’œufs après une fécondation interne, l’œuf accumule des réserves provenant de glandes spécialisées pendant son transit dans les voies génitales avant d’être pondu. Chez les oiseaux, par exemple, 90 à 95 % du contenu de l'œuf sont constitués de réserves, lipidiques (jaune d'œuf) et protéiques (blanc d'œuf). En outre, d’autres glandes sécrètent une enveloppe protectrice, la coquille, qui mobilise une part importante du calcium stocké dans les os.
Chez beaucoup d'animaux terrestres dont le développement embryonnaire ne nécessite pas une température élevée (escargots, reptiles), la femelle pond ses œufs dans un trou qu'elle creuse dans le sol, puis les abandonne le plus souvent. Dans le sol, les œufs trouvent l'humidité et l'oxygène nécessaires à leur développement.
Chez les oiseaux, le développement embryonnaire nécessite une température élevée et la chaleur nécessaire est fournie par la couvaison qui, selon les espèces est menée par la femelle, le mâle ou les deux parents en alternance. La perméabilité de la coquille à l'air rend possible l’approvisionnement en oxygène. La plupart des oiseaux construisent un nid plus ou moins élaboré dans lequel se déroulent la ponte, la couvaison et l’élevage des jeunes. Le nid peut être construit à même le sol, dans un abri naturel (cavité d'arbre, anfractuosité de rocher...) et il est souvent tapissé de matières végétales, de plumes, etc.
La durée du développement embryonnaire est caractéristique de l'espèce, mais peut varier selon les conditions de l'environnement, en particulier, s'il y a eu interruption de la couvaison. Celle-ci varie de onze jours chez les passereaux jusqu’à 75 à 80 jours chez le kiwi. Elle est comprise chez la plupart des espèces entre 12 et 18 jours.
Oeufs de poule, d'autruche et de caille
Les oeufs des oiseaux sont protégés par une coquille calcaire. Leurs dimensions varient largement selon les espèces.
Lorsque le développement de l’embryon a lieu à l’intérieur de l’organisme de la femelle et que ce dernier fournit à l'embryon nutriments et oxygène, on parle de viviparité. Chez les mammifères, les échanges entre l'embryon et l'organisme maternel sont assurés par un organe spécialisé, le placenta. Au début du développement embryonnaire, lors de la nidation, l’embryon s’implante dans la paroi interne de l’utérus (appelée endomètre), hypertrophiée sous l’action des hormones sexuelles. Des relations étroites s’établissent alors entre l’embryon et l’endomètre, conduisant à la formation d’un organe temporaire, le placenta. Dans cet organe qui sera éliminé après la naissance, des vaisseaux spécialisés de l’embryon se trouvent à proximité immédiate des vaisseaux de l’utérus maternel sans que les deux circulations soient jamais réunies directement. Cependant, la faible épaisseur des couches séparant les deux circulations permet des échanges, par diffusion de petites molécules, entre les sangs de la mère et du fœtus. Les nutriments et l’oxygène diffusent ainsi du sang maternel à celui de l’embryon tandis que le gaz carbonique et les autres déchets de l’embryon diffusent en sens inverse.
Cependant, chez certains mammifères primitifs, comme les marsupiaux (kangourou, wallabies, koala, etc.) il n’y a pas de placenta. Dans ce cas, les échanges entre l’embryon et la mère sont très limités et la durée de développement dans l’utérus est très courte, de l’ordre d’un mois. À la naissance, le développement est loin d’être terminé. Le nouveau-né, qui mesure de 3 à 5 cm pour un poids d’environ 1 g, gagne la poche abdominale externe de la mère, la poche marsupiale, et s’accroche à une des tétines. Le reste du développement se poursuit dans la poche marsupiale jusqu’à ce que le jeune ait acquis son autonomie.
L'ovoviviparité est une modalité du développement de l’œuf qui existe chez les animaux dont le développement embryonnaire se déroule dans un œuf qui n'est pas pondu à l'extérieur, mais qui se développe, en consommant les réserves qu’il contient, à l'intérieur des voies génitales de la femelle, jusqu'à son éclosion, sans qu’il y ait d'échanges nutritifs avec l'organisme maternel. C’est donc un jeune entièrement constitué qui est mis au monde par la femelle à l’issue de l’éclosion de l’œuf. Elle ne constitue, en fait, qu’un cas particulier de l'oviparité.
Naissance d'un jeune puceron
Cette modalité, peu répandue, existe chez quelques espèces de poissons, comme certains requins et chez les guppys, poissons d'ornement souvent utilisés dans les aquariums, chez quelques espèces d'amphibiens (les salamandres), chez quelques reptiles, comme le lézard appelé, à tort, lézard vivipare, chez la vipère et chez l’orvet ainsi que chez certains insectes, comme les pucerons.
Orvet
L'orvet, lézard apode, est un animal ovovivipare
Après accouplement et fécondation interne, les œufs, riches en réserves nutritives, demeurent dans l'oviducte qui se transforme en chambre d'incubation. L'embryon effectue alors son développement complet et les œufs éclosent avant d’avoir été pondus, entraînant la naissance des petits. Contrairement aux espèces ovipares, chez lesquelles l’œuf se développe dans le milieu extérieur, simplement à l’abri de ses enveloppes, chez les espèces ovovivipares, les embryons se développent avec la protection supplémentaire apportée par l’organisme de la femelle. Les rapports entre la mère et l’embryon qui se développe dans l’œuf sont le plus souvent réduits aux échanges de gaz respiratoires, oxygène et gaz carbonique, analogues à ceux qui s'effectuent entre l’atmosphère et les œufs des espèces ovipares. Toutefois, chez quelques espèces, il peut s’y ajouter une absorption par l’œuf de substances produites par la mère, comme des hormones, par exemple chez le lézard vivipare.
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