CROISSANCE, biologie

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Croissance chez les Métazoaires

Croissance et reproduction

Pour les animaux à reproduction asexuée, la division sous ses diverses formes (bipartition, bourgeonnement, et même formation de colonies) semble être davantage un procédé de multiplication de l'espèce qu'un moyen d'échapper aux contradictions de la croissance, car les tailles ne varient pas entre des limites précises. La durée de vie n'est pas limitée, elle non plus : un individu initial peut vivre indéfiniment en émettant des bourgeons, si les conditions s'y prêtent. On peut parler d'immortalité potentielle. La signification de ce terme ne doit toutefois pas être exagérée : si l'individu ne meurt que par accident, c'est parce que son organisme est soumis, au cours de la croissance et de la multiplication, à un renouvellement continu qui permet l'élimination et le remplacement des molécules d'acide nucléique déformées ou des cellules vieillies.

Avec la reproduction sexuée apparaît une distinction entre soma et germen. Les cellules germinales, d'où dérivent les gamètes, sont potentiellement immortelles puisque deux gamètes peuvent, en s'unissant, donner naissance à un nouvel individu. Les cellules du soma, au contraire, mourront un jour avec l'organisme tout entier, car les cellules permanentes, non remplacées, s'usent peu à peu par dégradation de leurs acides nucléiques ou accumulation de déchets ; leur vieillissement entraîne la sénilité de l'individu et augmente ses risques de mourir : les corrélations se dégradent et la résistance aux agressions diminue. Au total, le vieillissement est la conséquence de l'arrêt de la croissance (ou plus exactement de la multiplication des cellules), et non l'inverse. Carrel a pu conserver en culture, de 1912 à 1946 (où un accident mit fin à l'expérience), les fibroblastes d'un cœur d'embryon de poulet. On en déduit que les cellules du soma jouissent de la même immortalité potentielle (avec les réserves ci-dessus) que les cellules du germen, mais que seules ces dernières peuvent en profiter, entre autres raisons parce qu'elles échappent aux inhibitions imposées à la multiplication par la présence dans un organisme.

Croissance et développement

Périodes du cycle vital

On peut définir dans le développement animal trois grandes périodes, qui diffèrent par les rapports entre croissance et différenciation, ainsi que par les caractères de cette dernière.

a) La première période, qui s'étend approximativement de la fécondation à la mise en place des feuillets embryonnaires, se fait en général sans croissance (en taille du moins, car il y a synthèse d'acides nucléiques et de protéines aux dépens des réserves de l'œuf). Il s'y produit une différenciation potentielle, le plus souvent invisible, mais qui peut facilement être mise en évidence par l'expérience. Des ségrégations et migrations ont abouti à une redistribution hétérogène des matériaux cytoplasmiques de l'œuf entre les cellules filles, dont le devenir est ainsi plus ou moins déterminé.

b) Dans la deuxième période, la différenciation et la réalisation de la forme sont largement indépendantes de la croissance. Au cours de cette période, la différenciation correspond à l'organogenèse (genèse des organes, membres et viscères) et fait surtout intervenir des phénomènes d'induction : un certain nombre d'organisateurs agissent, par diffusion de substances inductrices, sur les territoires embryonnaires voisins et leur imposent une forme et une structure données. Après suppression d'un inducteur, une croissance banale se poursuit ; inversement, il est assez facile d'arrêter expérimentalement la croissance, presque complètement, sans trop retarder la différenciation.

c) Dans la troisième période, qui va des derniers temps de la vie embryonnaire jusqu'à la mort, les changements de forme, encore importants, obéissent aux lois de la croissance relative (allométrie), et la différenciation mérite plutôt le nom de spécialisation. L'organisme affronte le milieu extérieur, les cellules constituant les tissus entrent pleinement en activité fonctionnelle, et la croissance se ralentit. C'est à propos de cette période qu'a été introduite la notion d'un prétendu antagonisme entre croissance et différenciation. Il s'agit tout au plus d'un antagonisme entre capacités de multiplication et spécialisation fonctionnelle, et il ne peut exister qu'au niveau cellulaire : il n'a pas de sens au niveau des nombreux tissus qui sont constitués d'un mélange de cellules spécialisées assurant les fonctions et de cellules indifférenciées assurant la croissance du tissu.

Les trois périodes sont plus ou moins bien séparées et telle partie du corps peut être encore en cours d'organogenèse alors que le reste est en pleine activité fonctionnelle. Chez les vertébrés, l'organogenèse est en général terminée à la naissance. Chez les invertébrés, au contraire, il y a souvent, après une éclosion précoce, des formes larvaires libres, très différentes de la forme adulte, et ces larves montrent des métamorphoses partielles ou même totales, qui sont des embryogenèses à retardement ; les phases sont donc plus nombreuses.

Durée de la croissance

La croissance du soma peut être illimitée ou limitée. Dans la croissance illimitée, terme assez impropre, la croissance se poursuit toute la vie et, bien que sa vitesse soit réduite dans la phase adulte, la taille finale atteinte au moment de la mort est aussi indéterminée que la date de celle-ci. C'est le cas pour les crevettes et la plupart des vertébrés à sang froid. Une croissance limitée s'arrête au contraire bien avant l'âge de la mort naturelle, en général peu après le début de l'activité sexuelle. Comme exemples de croissance limitée, on peut citer les crabes oxyrhynques, où la mue de puberté est la dernière, les insectes (mue imaginale) et les vertébrés à sang chaud. La taille finale est inscrite dans la constitution génétique de l'individu, du moins celle qui est atteinte dans les conditions idéales. Au cours des derniers siècles, la taille maximale de l'homme dans un peuple donné n'a pas varié, mais la taille moyenne a augmenté à la suite d'une meilleure alimentation et des progrès de la médecine, et aussi à cause du brassage génétique résultant de déplacements plus fréquents.

L'arrêt de la croissance doit être regardé comme une manifestation des interactions entre les diverses parties du corps, au même titre que les changements de phase. Les organes et les tissus échangent entre eux des messages chimiques, par diffusion ou par voie circulatoire : un organe sécrète des substances qui tendent à inhiber sa propre croissance et à accélérer celle des autres, et la résultante commande la croissance en chaque point ; le système nerveux joue un rôle particulier : au- [...]

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Caractéristiques de la croissance au cours du cycle cellulaire

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Écrit par :

  • : sous-directeur du laboratoire de zoologie de l'École normale supérieure, Paris
  • : professeur de biologie du développement et de la reproduction, chef de l'unité d'endocrinologie pédiatrique et du diabète à l'hôpital des Enfants malades, directeur de l'unité de recherche I.N.S.E.R.M. sur la biologie de la croissance
  • : professeur à la faculté des sciences de Rouen

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Pour citer l’article

André MAYRAT, Raphaël RAPPAPORT, Paul ROLLIN, « CROISSANCE, biologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/croissance-biologie/