Chaque gamète est différent. Les cellules reproductrices possèdent toutes une seule copie de chaque chromosome.

Le mélange de mélanges

«Chez une même personne, l'ADN est-il identique d'un spermatozoïde à l'autre ou d'un ovule à l'autre? Si oui, pourquoi les individus de mêmes parents ne sont-ils pas identiques?», demande Vincent Berthiaume, de Sainte-Foy.
«En effet, chaque gamète est différent», répond d'emblée le chercheur en biologie de la reproduction de l'Université Laval Marc-André Sirard. «Autrement, c'est vrai que les enfants de mêmes parents seraient tous pareils. C'est une chose que l'on voit dans les cours de bio du cégep, peut-être même du secondaire, mais que les gens oublient. Le principe, c'est la méiose.» Voyons de quoi il s'agit...
Dans le noyau des cellules, l'ADN s'assemble en des sortes de très, très longues chaînes qui se replient sur elles-mêmes (avec d'autres substances) pour former des chromosomes. Chez l'espèce humaine, on en compte 23 qui se présentent en deux «exemplaires» chacun, pour un total de 46.
En général, quand nos cellules se divisent, elles copient intégralement et minutieusement ce matériel génétique. Les biologistes appellent ce processus mitose.
Et comme le dit M. Sirard, si nos cellules reproductrices (aussi nommées gamètes, soit les spermatozoïdes pour l'homme et les ovules pour la femme) étaient produites de cette manière, elles seraient toutes identiques et tous les enfants d'un même couple se ressembleraient comme deux gouttes d'eau. Mais les cellules qui se divisent pour produire nos gamètes ne procèdent pas ainsi. En effet, au lieu de copier nos 23 paires de chromosomes, elles séparent ces paires de manière à ce que chaque gamète n'ait qu'une seule copie de chaque chromosome. Cela permet ensuite aux spermatozoïdes de fusionner avec les ovules, comme deux «moitiés de génome» qui se complètent et forment ainsi un nouvel individu. Cela signifie aussi, bien sûr, que nous recevons la moitié de nos chromosomes de notre père, et l'autre moitié de notre mère.
Maintenant, la chose qu'il faut retenir, ici, c'est que nos chromosomes paternels et maternels ne sont pas des blocs monolithiques et inaltérables, mais sont plutôt redistribués au hasard dans chaque gamète - par exemple, dans un gamète donné, le chromosome 1 peut provenir du père, le 2 et le 3 de la mère, mais le 4 du père, etc. Et puisque nous avons 23 paires de chromosomes, cela donne un grand nombre de combinaisons possibles. Plus précisément 223 = 8 388 608, lit-on sur le site du prof de biologie à la retraite John Kimball.
Cela nous fait déjà un certain degré de mélange, mais il y a mieux encore, dit M. Sirard: il y a une étape de la méiose où les chromosomes paternels et maternels sont côte à côte et s'échangent des gènes. Ainsi, non seulement y a-t-il plus de 8 millions de combinaisons différentes à faire avec nos 23 paires de chromosomes, mais en plus, les chromosomes dans nos gamètes ne sont jamais purement maternels ou purement paternels. Bref, chacun de nos gamètes est un «mélange de mélanges» qui fait qu'il n'y en a pas deux pareils.
«Ce processus-là est extrêmement vieux, il date du temps des levures pour être capable de faire de la reproduction sexuée. Cela permet de faire une variation importante d'une génération à l'autre. [...] La nature est très efficace. Les animaux qui ont réussi à faire des enfants tous différents les uns des autres ont eu une descendance qui était plus apte à survivre dans des environnements variés. Et si les conditions changent, comme le climat, ces individus-là ont plus de chances de survivre et de se reproduire. C'est pour ça que la nature a accordé tant d'importance aux processus de diversité», explique M. Sirard. Et pour tout dire, ajoute-t-il, c'est à ce point fondamental que «si cet échange-là [de gènes entre chromosomes pendant la méiose] ne se fait pas, la cellule meurt. C'est bien fait : on ne peut tout simplement pas faire des individus pareils».
Autre source:JOHN KIMBALL. «Meiosis», Kimball's Biology Pages, 2011. http://bit.ly/KQoV56
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<p>Source: Population Reference Bureau, http://bit.ly/19LQkBa</p>
«Cette semaine la population de la Terre a officiellement atteint sept milliards», nous écrivait en 2011 Claude Lafontaine, de Rimouski. «Mais est-ce qu'on sait, ou est-ce que quelqu'un a déjà essayé d'évaluer combien il est passé d'humains sur la Terre depuis les débuts de l'humanité?»
Eh bien oui, il y a eu quelques essais de calcul à ce propos depuis que, dans les années 70, quelqu'un a affirmé que les humains vivants aujourd'hui étaient plus nombreux que tous ceux qui avaient vécu avant réunis. C'était une prétention franchement farfelue, mais elle a tout de même connu une belle «carrière» - à preuve, on trouve des «réponses» très récentes sur Internet!
Il existe plusieurs façons de produire ce genre d'estimation. On peut par exemple partir de quelques estimations de la population mondiale à différentes époques puis, en présumant de ce que devaient être les taux de natalité, calculer le nombre d'humains nés depuis l'apparition de l'Homo sapiens moderne, il y a environ 50 000 ans. C'est ce que le Population Reference Bureau (PRB), sorte de think tank de démographie situé à Washington, a fait récemment (voir le tableau), arrivant au nombre de près de 108 milliards d'êtres humains qui auraient vécu.
C'est l'estimation qui est le plus souvent citée sur Internet, mais il a tout de même été contesté. D'aucuns ont par exemple tiqué sur la population de chasseurs-cueilleurs qui, selon eux, ne pouvait pas atteindre cinq millions de personnes en - 8000, d'autres ne sont pas d'accord avec la date d'apparition de l'Homo sapiens moderne, et ainsi de suite.
Impossible de dire qui a raison et qui a tort. Et comme il s'agit uniquement d'ordres de grandeur, ce n'est pas bien important de toute façon.
L'essentiel est de savoir que leurs résultats sont tous relativement (certains diraient «très relativement») proches les uns des autres, soit entre 40 et 120 milliards de gens.
Sources :CARL HAUB. How Many People Have Ever Lived on Earth? , PRB, 2011, http://bit.ly/19LQkBa
VERNON NEMITZ. How Can More People Be Alive Today Than Ever Lived?, MadSci Network, 2000, http://bit.ly/1avI88X