Introduction
1 Reproduction de l'espèce bovine par monte naturelle
-Le cycle sexuel chez la vache et son contrôle hormonal.
-Le cycle sexuel chez le taureau et son contrôle hormonal.
2 L'intervention de l'homme sur le cycle de reproduction
-La détection des chaleurs
-Les moyens employés a fin d'améliorer la reproduction.
3Reproduction par insémination
-Qu'est ce que l'insémination artificielle.
- La création des différentes inséminations.
-Leurs efficacités et conséquences.
4. Jusqu'au clonage?
-Le clonage.
-Une évolution poussée.
-Risques
INTRODUCTION
Dans le cadre des travaux personnels encadrés de première S nous avions deux choix de thèmes : L'homme et la nature ou Avancées scientifiques et réalisation techniques. Nous avons pris pour sujet général le premier thème « L'homme et le nature ». Ce choix de thème de l'Homme et de la nature car il nous parait important d'observer les conséquences des actions humaines sur la nature. Celles ci peuvent avoir plusieurs répercutions plus ou moins bénéfiques ; comme par exemple l'utilisation des OGM qui permet de produire en grande quantité mais qui ont des conséquences avérées sur l'environnement, ou encore le réchauffement climatique très médiatique qui est une des conséquences des émissions humaines de gaz à effet de serre. Comme nous allons le développer par la suite, la reproduction bovine se faisait il y a encore quelques années de façon tout a fait naturelle mais est désormais en partie contrôlé par l'Homme dans un but de meilleure rentabilité de ses exploitations agricoles.
Nous avons décidé de développer le sujet du contrôle humain de la reproduction de la race bovine. Nous avons ciblé notre recherche sur le thème de la reproduction bovine, nous étudions dans un lycée agricole ce qui nous apporte énormément de supports bibliographiques ainsi que de personnes connaissant de façon très technique le sujet et qui peuvent nous conseiller. De plus une deux nous deux a fait en troisième un stage chez un vétérinaire de campagne ce qui lui a permis de voir comment se passe la reproduction de l'espèce bovine dans les élevages.
Nous avons travaillé se sujet en utilisant un plan précis ainsi qu'une problématique que nous vous donnons ci-dessous.
Nous allons répondre à la problématique suivante au travers de ce dossier : « Comment la reproduction de l'espèce bovine peut être contrôlée par l'Homme et dans quel but ? »
Ce sujet sera traité en trois grandes parties : dans un premier temps nous présenterons la reproduction de l'espèce bovine par monte naturelle ; puis nous étudierons les interventions de l'homme sur le cycle de reproduction. Dans un troisième temps nous préciserons les modalités de la reproduction par insémination artificielle.
1. REPRODUCTION DE L'ESPECE BOVINES.
Les bovins ont une reproduction sexuée. Les femelles bovines ne peuvent être aptes à la reproduction qu'après la puberté, qui n'a pas d'âge exacte, qui dépend de la race. Il y a deux traits majeurs de la reproduction bovine. Le premier est que la gestation est longue elle peut durer environ neuf mois en moyenne. Le deuxième traits majeure de l'espèce bovine est que la prolificité* est très rare, et même indésirable car si les jumeaux sont de sexes différents, ils sont souvent stériles*, ce phénomène est appelé free-martinisme*.
Ces deux traits majeurs sont défavorables a une bonne reproduction.
Avant d'accoupler un mal et une femelle, il faut repérer quand la femelle a ses chaleurs. Les chaleurs se divisent en trois parties, les près-chaleurs, la chaleur, et l'après chaleur.
-Le cycle sexuel chez la vache
Le cycle sexuel de la vache est constitué en trois phases principales (phase lutéinique, phase folliculaire). Le cycle de la vache a une numération de 21jours : Le jour 0 correspond au début des chaleurs. La phase lutéinique a lieu entre le 2ème et 17ème jour. La phase folliculaire a lieu entre le 17ème et 2ème jour du cycle suivant. L'ovulation a lieu entre le 1er et 2ème jour de la phase lutéinique.
SCHEMA DU CYCLE SEXUEL DE LA VACHE
(Extrait du livre biologie de la reproduction des mammifères d'élevage, édition cible, Madelaine Asdrubal 1994)
Au jour 0 du cycle commencent les chaleurs qui ont une durée de 18heures environ. A la 30eme heure, un ovule est libéré et quitte l'ovaire; c'est l'ovulation. Cet ovule est entouré par une petite masse de cellules, le follicule situé à la surface de l'ovaire. L'ovulation marque la fin des chaleurs. Avant l'oestrus ou les chaleurs, la phase folliculaire, permet le grossissement du follicule entourant et protègent l'ovule. Elle est donc la phase qui prépare les chaleurs à l'ovulation. Après les chaleurs, la phase lutéinique démarre. Le follicule qui a rejeté son ovule, se transforme en boule jaune bien visible à la surface de l'ovaire: c'est un corps jaune.
SCHEMA DU CYCLE D'UN OVAIRE DE VACHE
(extrait du livre biologie de la reproduction des mammifères d'élevage, édition cible, Madelaine Asdrubal 1994)
Dans l'ovaire il y a plusieurs follicules. Les follicules primordiaux sont en attente, il sont formés lors de l'ovogenèse en même temps que l'ovule qu'il renferme, dès la naissance de la naissance de l'animal. Les follicules en croissances, qui sont en croissance et se préparent pour les futurs cycle. Le follicule qui évolue a chaque cycle est un follicule volumineux. Le follicule de Graaf est le nom d'un follicule dont la croissance est terminé. C'est lui qui contient l'ovule. Un follicule mûr est produit par un seul ovaire à chaque cycle. Les deux ovaires fonctions alternativement; l'un a un cycle et l'autre au cycle suivant, même si on il fut constaté que l'ovaire droit fonction plus que le gauche. L'ovaire droit fonction a 60% alors que le gauche à 40%.
Ce cycle est contrôlé grâce aux hormones. Ce sont des substances protidiques synthétisés par des cellules véhiculées grâce au sang, elles ont une durée de vie de quelques minutes a quelques jours . Elles ont souvent un effet amplificateur, elles agissent toujours a faible dose leur concentration est exprimée en nanogrammes ng10-9 g) par ml de sang ou de plasma, le dosage fait donc appel à des méthodes très précise. L'homme utilise ces hormones a fin d'améliorer sa production et de mieux contrôler le cycle sexuel de la vache.
-Le cycle sexuel chez le taureau
La production des spermatozoïdes est continue après la puberté, elle a lieu dans les testicules, qui sont situées dans les bourses a la bases de l'abdomen et visible de l'extérieur. On appel la formation des spermatozoïdes la spermatogenèse, elle dure environ 61 jours. La spermatogenèse ne peut avoir lieu qu'à condition que la température soit inférieure à celle du corps. En cas de cryptorchidie (un des deux testicules est non descendus dans les bourses), la température trop élevée bloque la spermatogenèse. Le taureau devient stérile mais la production de testostérone reste normale, et son comportement sexuel n'est pas modifié. Dans l'épididyme, la sortie des testicules que les spermatozoïdes acquièrent leur capacité a se déplacer, cela dure de 10 à 15 jours. Dans les canaux déférents, ou bien les voies express les spermatozoïdes circulent rapidement. Lorsqu'on stérilise un mal, en pinçant ou écrasant les canaux. Ce sont les glandes annexes constituées des vésicules séminales, de la prostate, et des glandes de Cowper qui assurent la production du liquide spermatique. C'est lui qui emballe et nourrit les spermatozoïdes. Avant d'arriver a la verge ou le pénis, a fin d'être excrété lors de l'éjaculation, le sperme circule dans l'urètre. Toutes ses étapes durent de 0 à 15jours.
La durée totale de la formation du sperme est de 70 à 80 jours.La durée de survie des spermatozoïdes est variable entre 6 et 30 heures après éjaculation. Pour maintenir les spermatozoïdes il faut un milieu alcalin, c'est a dire sans acide, car la moindre acidité provoque la mort des spermatozoïdes, lors de l'accouplement la femelle, les sécrétions vaginales offrent un milieu favorable à la survie des spermatozoïdes.
SCHEMA DE L'APPAREIL REPRODUCTEUR DU TAUREAU
(Extrait du livre biologie de la reproduction des mammifères d'élevage, édition cible, Madelaine Asdrubal 1994)
1. LES TESTICULES
2. L'EPIDIDYME
3. LES CANAUX DEFERENTS
4. LES GLANDES ANNEXES
5. L'URETRE
6. LA VERGE (PENIS)
SCHEMA DE L'APPAREIL REPRODUCTEUR DU TAUREAU
(Extrait du livre biologie de la reproduction des mammifères d'élevage, édition cible, Madelaine Asdrubal 1994
Le cycle sexuel du taureau est contrôlé par la testostérone, produite par des cellules de Leydig à l'intérieur des testicules et sous contrôle de l'hypophyse. Cette hormone crée les manifestations de puberté chez les mâles. Cette hormone est secrétée durant toute la vie du mâle, c'est grâce à elle qu'il y a formation de sperme et de l'instinct sexuel de l'animal. Ceux qui caractérisent la puberté est la l'épaississement des cornes, l'encolure qui se développe, la spermatogenèse... il appartient au groupe des androgènes, secrété par des cellules du tissu interstitiel. C'est elle qui contrôle la croissance et la fonction sexuelle du mâle. Elle contrôle le comportement sexuel d'un mâle ainsi que le développement des caractères sexuels secondaire. Elle exerce un contrôle négatif sur la sécrétion de GnRH et LH qui sont secrétés par l'hypothalamus et l'antéhypophyse
2. L'intervention de l'homme sur le cycle de reproduction.
Les signes de chaleur.
La première étape des chaleurs est nommée les près chaleur. A ce moment là, la vulve* de la vache qui est rosée, laisse échapper un peu de mucus* qui est facilement repérable sur les vaches en stabulation, le mucus peut prendre à la vulve, ou peut être répartie sur la queue ou les postérieurs. Habituellement, il est blanchâtre, il s'écoule de la vulve avec un diamètre plus important et se casse facilement. Au début des chaleurs le mucus est visqueux. Les lèvres de la vulve sont humides et un peu plus enflées que d'habitude ce qui rend la vulve plus lisse. Le tissu intérieur prend une couleur rosée a cause de l'apport sanguin.
Les vaches tentent de se regrouper entre elles, et la nourriture a de moins a moins d'importance pour elles. Elles sentent la vulve des autres vaches, et se mettent nez à nez avec les autres vaches qui se trouvent dans cette période aussi, elles les lèchent et les pousser du nez.... Au fur et à mesure que les chaleurs progressent les vaches montent les autres vaches qui ne se laissent pas forcément faire à par si elles mêmes sont en chaleurs. Les vaches ne se laissent pas monter car ce n'est pas une période de réception.
Elles peuvent aussi changer de comportement de façon évidente, elles peuvent devenir nerveuse.
A ce moment là le corps jaune* a été détruit par les prostaglandines*, un follicule* a été sélectionné pour devenir dominant. Il commence à sécréter des oestrogènes* responsable de l'apparition des signes de chaleur. D'autres hormones (GNRH et FSH) permettent le développement du follicule.
La deuxième étapes des chaleurs est les chaleurs elles-mêmes, aussi appelé ?oestrus*? (donner son nom latin). Le signe le plus évident de la présence des vraie chaleurs, et la réceptivité, l'acceptation de la monte, sans se défendre ou résister. Le mucus, qui peut être le seule signe de chaleur d'une vache, est devenu transparent, peut s'étirer en un long et mince fil. Le fait de soulever la vulve près du clitoris amène la vache à fléchir de manière prononcée le dos.
Du point de vu les oestrogènes* sont à leur maximum et un pic de LH survient pour provoquer l'ovulation 10 à 12 heures après la fin de la période des vrai chaleur.
3. L'insémination.
A/ Qu'est ce que l'insémination artificiel?
L'insémination artificielle est une ? Biotechnologie ? qui était déjà pratiquée par les Arabes au XIVe siècle sur les juments.
C'est Lazzaro Spanllanzani qui en Europe a découvert et décrit la fécondation d'ovules par des spermatozoïdes et qui fut le premier à réaliser une insémination artificielle (chez le chien).
Elle a été perfectionnée au début du XX ème siècle par des vétérinaires et des scientifiques, et commencée à être utilisée couramment à partir des années 1940. Elle est à l'origine utilisée pour l'amélioration des races bovines, avant de voir son champ d'applications étendu à d'autres espèces, dont l'espèce humaine. Le terme est utilisé dès 1936 par Lucien Cuénot et Jean Rostand dans leur livre Introduction à la génétique. Il est formé par dérivation du Latin inseminare ? Semer dans, répandre dans, féconder ?
De nos jours l'insémination est fréquemment pratiquée sur différentes espèces animales : bovins, caprins, porcins, ovins, équidés... L'insémination est un mode de reproduction répondant à plusieurs objectifs: L'amélioration génétique, grâce à cette technique il est possible de féconder de nombreuse femelles avec uniquement la semence d'un seul mâle. Ses descendants hériteront d'une partie de son patrimoine génétique, il sera donc choisi en fonction de ses qualités : développement musculaire, pour un taureau à viande. L'économie permise par la réduction de la population de reproducteurs mâles, la limitation des risques sanitaires (maladies sexuellement transmissibles), ou encore le contrôle de la période de mise-bas, sont elles aussi des raisons de la qualité de la reproduction par insémination.
Mode d'emploi.
Dans un premier, nous devons prélever le sperme, sur un taureau préalablement sélectionné, pour ses performances. Généralement, un vagin artificiel est utilisé a fin de stimuler le processus d'éjaculation du taureau (un mannequin imitant la vache par exemple).
En laboratoire la semence est ensuite diluée dans un liquide physiologique, elle est ensuite fractionner en petite dose puis refroidie ou congelée. Cette étape est appelé la mise en paillette, et chaque dose est nommée paillette. Des contrôles sont effectués a différents stades, tous les lots pouvant se révéler non fertiles sont retirés.
Les lots sont ensuite transportés grâce à des bonbonnes d'azote liquide. Avant d'introduire le sperme dans le vagin de la femelle pour assurer l'insémination, l'éleveur ou le vétérinaire décongèle la paillette.
a- différente méthode de récolte de semence.
Tout d'abord il est importent de mentionner le faite que peu importe la méthode employée, celle-ci doit permettre d'obtenir une quantité de semence normal, vivante te saine.
Il existe quatre méthodes principales.
L'éponge placée dans le vagin de la femelle, le massage des vésicules séminales, l'électro-éjaculation, l'utilisation d'un vagin artificielle.
-Récolte par la méthode du massage des vésicules séminale: Cette méthode nécessite une grande habilité. Le massage des vésicules séminales s'opère par voie rectale et permet le déclenchement de l'éjaculation.
-Récolte par électro-éjaculation: Cette méthode n'est que rarement employée de nos jours. Elle est cependant utilisée pour les mâles féconds, mais incapable d'avoir une érection normale pour des raisons diverses. Après un lavement du rectum à l'eau salée a 10%, on introduit une électrode bipolaire, dont les caractéristiques du courant peuvent varier du fait de l'utilisation d'un potentiomètre. Plusieurs stimulation successive provoquent une éjaculation de plus ou moins de sperme.
_Avec un vagin artificiel: C'est une méthode simple et pratique qui a permis un grand développement de l'insémination artificielle. Cette méthode est employée dans la plupart des cas.
Vagin artificiel
(Document issu du livre L'insémination artificielle de Christian DOUDOUET)
-Différente méthode d'insémination
Les début de l'insémination ont lieu en 1945 et jusqu'en 1970, l'insémination artificielle bovine a connu une forte progression, aujourd'hui elle couvre environ 72 à 75% du cheptel* français. M.LALAUD et M.CASSOU ont été le précurseur de cette technique. LA première insémination artificielle bovine à était sur une femelle bovine en 1945,
