1-A-5. Organisation & mode de vie, résultat de l'évolution : la vie fixée des plantes.

I. Organisation morphologique des plantes.

Le végétal : une vie fixée à l'interface sol/air.


Morphologie du végétal.

Des organes végétatifs :

Des organes reproducteurs : non permanents.

La vie fixée chez les végétaux s'accompagne d'une morphologie partagée qui les installe à l'interface sol-air, à la fois dans une finalité mécanique et dans une finalité fonctionnelle : échanger avec ces deux milieux.

II. Echanger.

1. Echanger avec l'air.

Une très grande surface foliaire : une très grande surface d'échanges.

L'épiderme foliaire : un tissu différencié pour les fonctions d'échanges et de protection.

L'épiderme foliaire est le tissu de recouvrement différencié qui assure :
- la protection des tissus sous-jacents,
- l'approvisionnement en carbone,
- le contrôle des pertes en eau.

2. Echanger avec le sol.

Les racines : organes de l'absorption de l'eau du sol ou sève brute.


Assise pilifère sur une jeune racine.

La zone pilifère : une assise de cellules très allongées dont la surface membranaire représente une très grande surface, visible seulement sur les jeunes racines.


Très belle image de poils absorbants.
Les racines sont aussi des organes développant de grandes surfaces de contact avec le sol, source d'eau et d'ions. Cette vaste surface est liées aux poils absorbants chez la racine jeune et-ou aux ramifications de l'appareil racinaire permettant l'exploration d'un grand volume de sol.

III. Distribuer.

1. Les tissus conducteurs.

Circulation dans le végétal dévolue aux tissus conducteurs : absents chez les algues et les mousses, ils apparaissent chez les fougères.

Dans la tige et la racine : bois et liber sont dans le cylindre central de diamètre variable suivant l'organe.

Tissus conducteurs primaires : bois et liber forment des faisceaux discontinus dans les jeunes tiges où chez les plantes annuelles.


CT de tige de clématite

Faisceaux de tissus conducteurs de la tige de clématite.

Tissus conducteurs secondaires : chez les végétaux pérennes, bois et liber forment un cercle continu ; un nouveau cerne de bois est construit chaque année.


CT de tige de tilleul.

Deux cernes de bois dans une CT de tige de tilleul.

Dans la feuille : bois et liber sont localisés dans les nervures dans les nervures.


CT de feuille de houx.

Coloration des lipides (cires) par le rouge soudan .
Les deux tissus conducteurs, bois et liber, en continuité dans tous les organes, assurent la distribution des ressources minérales et organiques.

2. Des cellules différenciées.

Les cellules du bois : les vaisseaux du bois.


CT de vaisseaux du bois.

CT de vaisseaux du xylème.

Les cellules du liber : les tubes criblés.


CT de tubes criblés du phloème.

Les cellules des tissus conducteurs sont très différenciées. Allongement et continuité forment des vaisseaux. Les parois transversales disparues ou ponctuées facilitent la circulation. Elles assurent ainsi une circulation optimisée des sèves à tous les organes du végétal.

IV. Se reproduire quand on vit fixé.

1. Organisation de la fleur.


La fleur de Pois.

Des pièces florales : disposées sur des assises concentriques ou verticilles, en nombre variable et suivant une symétrie axiale ou bilatérale.


Primevère.

Ophrys abeille.

La partie femelle : le pistil ou gynécée formé de 1 ou plusieurs carpelles.

La partie mâle : les étamines ou androcée.


Coupe schématique de fleur.

2. Un contrôle génétique de la construction florale.

Trois classes de gènes homéotiques : A, B et C gouvernent la différenciation des pièces florales des 4 verticilles de base S, P, E et C.

Des mutations de ces gènes : elles modifient l'organisation florale par multiplication ou disparition de verticilles.


Mutations de la fleur d'arabette.

Le modèle A B C :


Modèle ABC.

Le modèle en animation.
Le plan de construction des fleurs, comme celui de l'appareil végétatif, est gouverné par des gènes du développement.
Ainsi les plans de construction sont-ils variables : symétrie axiale ou bilatérale, variation du nombre des pièces florales par multiplication des verticilles…

3. Le pollen, gamétophyte mâle.

Le grain de pollen : structure pluricellulaire décloisonnée produisant les gamètes mâles.


Illustration schématique d'un grain de pollen.

Grain de pollen en germination.

La cellule végétative : assure la croissance du tube pollinique pendant la germination.

La cellule reproductive : son noyau se divise en 2 noyaux haploïdes (n) dits gamètes.

4. De la fleur au fruit.

Le fruit : résultat de l'évolution du pistil après fécondation.


Les pages de Jussieu.

Variabilité des fruits :

La ou les graines :


Graine de haricot, schéma.
La fleur est l'organe reproducteur sexué des végétaux. Sa structure inclut chez certaines espèces les 2 gamétophytes mâle et femelle produisant les gamètes. Le gamétophyte femelle ou ovaire évolue en fruit après fécondation. Le fruit est l'organe contenant les graines et assurant leur dissémination.
La diversité des fleurs pose le problème des modalités de la fécondation.

4. Pollinisation & dispersion, une collaboration du vivant.

4.1. La pollinisation.

Elle peut être anémophile : l'agent de transport du pollen est le vent.

Elle est le plus souvent réalisée par des animaux : zoogamie dont la pollinisation entomophile par les insectes.


Pollinisation des figuiers tropicaux.

Pollinisation du baobab par des chauves-souris.

D'autres beaux documentaires à voir sur Canal-U.
La pollinisation met le plus souvent en jeu une collaboration plante-animal. Il y a de nombreux exemples de coévolution mutualiste : une évolution conjointe de la plante et de l'animal qui s'inscrit dans le cadre de l'évolution darwinienne.

4.2. La dispersion des graines.

Garante de la dispersion de l'espèce : facteur de survie de celle-ci.

Importance des fruits : les animaux consommateurs transportent et dispersent.


La grive et le gui.

De la vertu de certains cacas !

L'aventure des plantes : des films à voir sur youtube en cherchant "dispersion des graines".


Différentes modalités en animation.
Se reproduire quand on vit fixé nécessite l'assistance de facteurs du milieu : eau, vent et animaux. Avec ces derniers, de nombreux exemples illustrent là encore une évolution conjointe ou coévolution : dans chacune des populations ont été sélectionnés des caractères qui servent l'autre espèce. Ainsi, chaque population est le facteur du milieu qui sélectionne les caractères avantageux pour elle de l'autre population.

V. Des innovations évolutives pour se protéger…

1. … Des conditions du milieu quelquefois extrêmes.

Des dispositifs traditionnels :

D'autres très élaborés : cas des feuilles chez l'oyat, adaptation à la sècheresse limitant les pertes en eau.

Une page à voir - Site de Jussieu -
CT de feuille refermée sur sa face supérieure Cryptes pilifères

2. … D'autres êtres vivants.

La couleur de certaines fleurs : signal de danger pour certains insectes.

Dure à manger : des épines dissuasives.

L'odeur et le goût: voir l'exemple de l'effet du menthol sur les criquets page 97 du manuel.

Et des dispositifs plus complexes:

Une courte synthèse de la panoplie défensive des plantes
La vie fixée chez les plantes apparaît bien comme un produit de l'évolution.

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