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Biologie Végétale,
Cormophytes :
Partie 1 :
Diversité des cormophytes
(bryophytes, ptéridophytes, spermaphytes).
Le cormus est l’appareil végétatif, constitué d’une tige différenciée.
Les végétaux apparaissent
il y a 2 milliards d’années. Les premiers « végétaux
» sont les cyanophycées (chlorophylliennes). Grâce à
la photosynthèse, elles permettent de faire diminuer la concentration
en CO2 et d’augmenter la concentration en O2.
Il y aurait un milliard d’années seraient apparus les eucaryotes.
On explique cette apparition par la théorie de l’endosymbiose :
procaryote pris par un eucaryote. Les végétaux deviennent pluricellulaires,
mais toujours marins.
La conquête du milieu terrestre a eu lieu vers –600 millions d’années.
Il y a alors obligation de s’adapter : modifications des organes reproducteurs
et apparitions de vaisseaux conducteurs. Peu à peu, apparaissent alors
des plantes vasculaires (ptéridophytes : cryptogames vasculaires).
Le développement des fougères se fait surtout durant l’ère
primaire. Elles seront remplacées, durant le secondaire, par les gymnospermes.
Il y a 130 millions d’années apparaissent les angiospermes (graine enveloppée). De –130 à –90 millions d’années, on assiste à un big-bang des angiospermes. A la fin du crétacé, c’est la domination des angiospermes qui dure jusqu’à l’actuel. Le succès des angiospermes est du aux facultés d’adaptation, de migration…
I\ Evolution des végétaux.
A\ Les thallophytes.
Des algues unicellulaires, on passe aux algues pluricellulaires avec apparition de thalle. Il n’y a pas d’organe bien différencié sauf chez les laminaires qui ont des organes rudimentaires avec spécialisation d’organes reproducteurs.
B\ Les bryophytes.
Chez les bryophytes apparaissent des organes permettant la conquête du milieu terrestre : folioles et tige rudimentaire. Ce sont les premiers cormophytes, bien que leur cas soit litigieux car ils n’ont pas de racine mais des rhizoïdes. Il existe encore des bryophytes à structure avec thalle.
C\ Les ptéridophytes.
Les ptéridophytes ont de
vraies tiges avec des vaisseaux conducteurs de sève (? trachéophytes).
Ce type de végétaux est apparu dès le dévonien.
Il y avait des forêts constituées de Rhynia (disparus aujourd’hui).
Ces derniers ont des crampons mais pas de racine. Il existait des fungi symbiotiques
avec les Rhynia (? endomycorhizes).
Le Psilotum ressemble aux Rhynia : ils présentent toujours un appareil
conducteur mais avec une tige simplifiée : le télome.
Les Lépidodendrons constituèrent des forêts. Ils pouvaient
atteindre une hauteur de 40 mètres. Ils ont eu une apogée au carbonifère.
Ce groupe présente une grande diversité de l’appareil végétatif.
D\ Les gymnospermes.
Les gymnospermes remplacèrent
les ptéridophytes à la fin du primaire. Ils sont uniquement ligneux,
avec un développement de xylème secondaire (
«
bois »). Au niveau du xylème, on trouve des trachéides qui
ont un rôle de transport et de soutien.
E\ Les angiospermes.
Les angiospermes ont un développement maximal entre –130et –90 millions d’années. Il y a apparition de vaisseaux dont le rôle est uniquement de conduire les sèves. Il y a un partage des tâches (vaisseaux + cellules à lignine).
II\ Evolution de l’appareil reproducteur.
La méiose donne des spores
haploïdes qui ne sont pas directement des gamètes. Les spores subissent
donc une phase de développement et de croissance. Une fois apparu, le
gamétophyte produira des gamètes.
Il y a donc développement d’un gamétophyte qui est haploïde.
Il est issu d’une méiospore et va produire les gamètes.
Les méiospores viennent du sporophyte qui est diploïde et qui, en
subissant la méiose, va donner les méiospores.
On trouve une part respective au sporophyte et une respective au gamétophyte.
A\ Les bryophytes.
La partie visible, chlorophyllienne
est un gamétophyte (à N chromosomes).
Les spores donnent un protonéma (?thalle) à courte durée
de vie où se développent une tige avec des rhizoïdes (= gamétophyte).
Il y a développement de gamétanges sur le gamétophyte :
ce sont les organes qui produisent les gamètes. Les gamétanges
mâles donnent les anthéridies alors que les gamétanges femelles
donnent les archégones. Selon les cas, les organes mâles et femelles
sont portés par des pieds différents ou bien par le même
pied. Les anthérozoïdes sont les gamètes mâles, ciliés.
L’oosphère est le gamète femelle.
L’anthérozoïde est porté par une goutte d’eau,
attiré par chimiotactisme. Il y a ensuite rencontre puis fusion des gamètes
au sein de l’archégone : le développement du sporophyte
est constitué par l’ensemble : soie + capsule + coiffe.
Ce sporophyte donne alors des méiospores et le cycle peut recommencer.
C’est un cycle digénétique, haplodiplophasique avec une
dominance de la phase haploïde gamétophytique.
B\ Les ptéridophytes.
Visuellement, on observe le sporophyte (à 2N). Sur la face inférieure des frondes, on a des amas de sporanges. Ces derniers donneront les spores qui eux, donneront un gamétophyte de quelques millimètres. Le gamétophyte donne des gamétanges mâles et femelles. Les gamétanges mâles forment des anthérozoïdes ciliés qui iront féconder l’oosphère. Il y a apparition d’un zygote qui donne un sporophyte. Ce dernier se développe sur le gamétophyte.
C’est un cycle digénétique, diplohaplophasique, avec dominance
de la phase sporophytique (homosporie et homo-prothallie).
Chez les Sélaginelles, il y a une évolution supplémentaire. A l’aisselle de certaines feuilles, on peut voir des organes reproducteurs : les hétérosporophylles.

Les gamètes mâles (anthérozoïdes) et femelles vont fusionner (fécondation) et redonner un sporophyte. Le prothalle femelle reste au niveau de au niveau du sporophyte (est donc dépendant) : C’est l’endoprothallie.
C\ Les gymnospermes.
Les gymnospermes sont des arbres à 2N chromosomes. Ils présentent des macrosporophylles ou des microsporophylles. L’appareil femelle est au niveau des « pommes de pin » ; l’appareil mâle est au niveau des organes mâles.
Les macrosporanges sont formés
par une enveloppe qui entoure la macrospore ? l’ovule. La macrospore va
se diviser de nombreuses fois et donner l’endosperme où se forment
les archégones et les oosphères (le prothalle femelle est l’endosperme).
Les microsporophylles donnent des microsporanges (sacs polliniques). Ils vont
subir la réduction chromatique et donner des grains de pollen (= prothalle
mâle).
La fécondation est réalisée avec élaboration d’un
tube pollinique qui permet un affranchissement du milieu aqueux. Il va y avoir
fusion des noyaux puis formation de la graine.
D\ Les pré-spermaphytes, exemple de Ginkgo biloba.
Le Ginkgo est appelé «
fossile vivant » ; c’est une espèce dioïque.
La fécondation a lieu après la séparation de l’ovule
avec la plante mère. L’ovule et l’endosperme se développent
sans qu’il y ait obligatoirement fécondation.
Les anthérozoïdes sont ciliés. Ils entrent en contact avec
l’ovule et pénètrent dans la chambre pollinique. La fécondation
peut avoir lieu dès que l’ovule est tombé par terre.
Après la fécondation, il n’y a pas de dormance, mais développement.
On trouve encore des anthérozoïdes ciliés et on note l’absence
de tube pollinique.
E\ Les angiospermes.
Chez les angiospermes, la plante
est le sporophyte à 2N. Il va produire des spores qui vont se développer
en microsporophylles (étamines) ou en macrosporophylles.
Les étamines donnent des microsporanges (sacs polliniques) qui libèrent
des microspores. Les macrosporophylles donneront un ovule entouré d’un
ovaire ou d’un carpelle (l’appareil reproducteur).
Après une série de
divisions, suivies de la méiose, le gamétophyte mâle (ou
prothalle) donne les grains de pollen (ce sont aussi le gamétophyte).
Ce gamétophyte est très réduit. La paroi est constituée
de deux parties : l’exine et l’intime. L’exine est résistante
et forme des ornementations qui permettent de déterminer les genres et
familles de végétaux. A l’intérieur, on trouve une
cellule spermatogène et une cellule végétative.
Au moment de la pollinisation, la cellule végétative donnera le
tube pollinique et la cellule spermatogène donnera deux noyaux reproducteurs
(deux spermatozoïdes).
Chez l’appareil femelle, le carpelle se met en place avec une macrospore qui se divise en sacs embryonnaires qui constituent le prothalle femelle (le gamétophyte femelle). Ce prothalle reste inclut dans le sporophyte. Dans la partie supérieure, on trouve trois cellules : les antipodes. Au milieu, on trouve deux noyaux polaires. A la base, on a l’oosphère et deux synergides (deux cellules proches).
Au moment de la fécondation,
quand le tube pollinique atteint le sac embryonnaire, il y a double fécondation.
Les deux anthérozoïdes pénètrent dans le sac embryonnaire.
L’un d’eux va fusionner avec l’oosphère et donner l’œuf
embryon. Le second, fusionne avec les deux noyaux polaires et donne une cellule
à 3N.
C’est l’œuf
albumen.
La double fécondation est
caractéristique des angiospermes. Elle permet l’obtention d’un
embryon et de réserves, synthétisées par l’œuf.
L’ovule va évoluer en téguments (durcissement des téguments
de la graine) et le sac embryonnaire en embryon et albumen.
L’ovule des végétaux est différent de l’ovule
des animaux.
III\ Les bases de la classification (classe, ordre, famille, genre, espèce).
La classification vient de la nomenclature
binomiale, officialisée par un suédois. Il a mis en place un système
de classification, différent pour les végétaux et pour
les animaux :
Pour les végétaux, il y a prise en compte des appareils reproducteurs
(surtout des étamines). ? Ce système est artificiel car on regroupe
des espèces qui ne se ressemblent pas au niveau végétatif.
Par exemple, les plantes grasses peuvent appartenir à des familles très
diverses car leur appareil sexuel est distinct même si elles possèdent
un appareil végétatif très comparable.
IV\ Les bryophytes : classification, écologie, utilisation.
Les bryophytes sont divisées
en deux groupes :
- Les hépatiques. Ces plantes présentent une sorte de lame foliacée
ou une tige feuillée à symétrie bilatérale.
- Les mousses. La tige est foliée, à symétrie axiale. Les
sporogones sont bien développés.
A\ Les Hépatiques.
1\ Hépatiques à tige feuillée. (Ordre des Jungermanniales).
On observe une symétrie bilatérale car les feuilles sont incluses dans un plan. Elles vivent dans les milieux humides (environ 7500 espèces).
2\ Hépatiques à thalle. (Ordre des Marchantiales).
Exemple de Marchantia polymorpha.
Cette plante vit au bord des ruisseaux, des fontaines. L’appareil végétatif
est constitué d’une tige foliacée. C’est une des premières
plantes à recoloniser les sites incendiés. Elle peut se reproduire,
soit par multiplication végétative, soit par reproduction sexuée.
- La multiplication végétative. Il y a élaboration de corbeilles
à propagules (avec des morceaux de thalle qui seront disséminés
par le vent ou par l’eau).
- La reproduction sexuée. Le thalle va former des gamétophytes
qui donnent des gamétanges (les « parapluies »). Les gamétanges
mâles donnent des anthéridies qui vont féconder les archégones
produits par les gamétanges femelles. Cette fécondation donne
un sporophyte à 2N qui reste sous le « parapluie ».
B\ Les Mousses.
Les mousses présentent une symétrie axiale. Elles sont regroupées en deux ordres principaux : les sphagnales avec deux sortes de feuilles et les bryales avec une seule sorte de feuilles.
1\ Les Sphagnales.
On ne trouve qu’une famille,
les Sphagnaceae, et un seul genre, Sphagnum (sphaigne). Les espèces sont
environ 300 et 35 sont présentes en France. Ce sont des plantes typiques
des tourbières.
Ce sont les Sphagnum qui sont à l’origine de la tourbe.
Les tourbières sont un biotope avec des eaux stagnantes. Le milieu montre
une minéralisation extrêmement lente de la matière organique.
Très peu de végétaux peuvent coloniser ces milieux. Les
sphaignes ont une croissance apicale. La partie inférieure de la tige
se dessèche, meurt, mais reste présente et s’accumule. ?
Il y a un épaississement de la tourbe au fil du temps. Les tourbières
sont généralement présentes dans les milieux de hautes
latitudes. Les tourbières sont riches en azote et le pH des eaux est
acide.
Dans les tissus des Sphaignes, on
distingue deux types cellulaires :
- Des cellules allongées qui vont donner un réseau chlorophyllien.
- Des cellules particulières, les hyalocystes (ou hydrocystes), qui sont
de grandes cellules mortes rigidifiées par un épaississement.
Elles ont la capacité de se remplir d’eau (par capillarité).
? Elles sont l’explication de la qualité de réservoirs d’eau
des sphaignes.
Les feuilles vont avoir un développement le long de la tige ou perpendiculaire
à la tige.
2\ Les Bryales.
Les bryales sont divisées
en deux familles : les bryales acrocarpes et les bryales pleurocarpes.
Chez les acrocarpes, les archégones sont en position terminale. Chez
les pleurocarpes, les archégones sont latéraux, sur la tige. Ces
dernières ont aussi, généralement, des tiges couchées,
contrairement aux acrocarpes qui ont des tiges dressées.
La famille des polytriches ou des
Polytrichaceae. Genre Polytrichum.
Les plantes de ce genre sont souvent de bons indicateurs des conditions d’un
milieu. Par exemple :
- Polytrichum commune vit dans les milieux humides, voir tourbeux. Elle est
d’assez grande taille.
- Polytrichum juniperynum. Cette plante est typique des sols secs, voir très
secs.
- Polytrichum formosum est une espèce des milieux humides, qui se dessèche
rapidement.
V\ Les ptéridophytes : classification, écologie, utilisation.
Les Psilophytinées sont des
cas très primitifs. Il n’en reste qu’un seul genre (Psilotum).
Les Lycopodinées. Elles ont une tige aérienne rampante et un aspect
mousseux. Elles existent aussi sous forme aquatique.
A\ Les Lycopodinées.
Elles ont des sporanges regroupés
à la base des feuilles.
La famille des Isoètes est généralement immergée.
Elles ont des allures de graminées. A la base des frondes, on a un renflement
qui correspond au sporange. Ce denier donne un microsporange ou un macrosporange.
Dans les deux cas, le gamétophyte reste dans les feuilles.
Chez certaines espèces d’Isoètes, il y a peu de stomates
et la cuticule est très épaisse au niveau des feuilles. Le CO2
pour la photosynthèse est pris dans les sédiments.
Tous les lycopodinées ont un aspect de mousse.
1\ Les lycopodiaceae.
Tous les sporanges sont semblables.
Le genre Lycopodium est dominant. Les sporanges sont regroupés à
une extrémité et forment des épis.
Ces plantes sont beaucoup utilisées en pharmacie ; pour les poudres de
lycopodes, faites à partir des spores. Elles ont des propriétés
adoucissantes et anti-inflammatoires. Elles sont aussi utilisées pour
faire des pilules.
Au XVIIème et au XVIIIème siècle, les lycopodes étaient
employés pour les feux d’artifices.
2\ Les Sélaginellaceae.
Les sporanges sont à l’aisselle des feuilles. Il va s’en différencier des macrosporanges et des microsporanges.
B\ Les Equisetinées.
La tige souterraine porte des tiges
aériennes, articulées, dressées, avec des feuilles verticillées.
Les Equisetaceae sont un ordre des Equisetinées. On trouve par exemple
Equisetum arvena, la prêle. Les feuilles sont extrêmement réduites
et forment une gaine autour de la tige (articulée).
On trouve des tiges fertiles (vernales et printanières) qui ont des sortes
d’épis à l’extrémité, contenant des
sporanges. Les autres tiges sont stériles. Les deux types de tiges sont
riches en silice.
C\ Les Filicinées.
Les filicinées sont les fougères actuelles. Elles n’ont pas de feuilles mais des frondes.
A l’intérieur, on peut distinguer les Ophioglossaceae, à fronde solitaire ; les Polypodiaceae à frondes plus nombreuses ; les Osmundaceae et les Hydroptérydales, plantes aquatiques ou semi-aquatiques.
1\ Les Ophioglossaceae.
Deux cas sont possibles.
- Soit, une fronde entière : c’est le genre Ophioglossum, relativement
rare. Les plantes de ce genre mesurent 10 à 20 centimètres de
haut et poussent dans les prairies humides. Elles sont rares car les prairies
humides sont rares.
- Soit, on trouve une fronde stérile découpée et une fronde
fertile avec des sporanges. C’est le genre Botrychum. Ces plantes mesurent
10 centimètre de haut et sont en montagnes (exemple : Botrychum lunaria).
Botrychum loceolatum est une espèce disparue de France. En 1926, elle
était observée dans toute la région du Mont Blanc. En 1943,
il n’en restait qu’un seul pied. Elle a disparu à cause des
botanistes. Botrychum multifidum est la plante la plus rare de France. Elle
n’existe qu’en un endroit et présente un ou deux pieds tous
les deux ans.
2\ Les Polypodiaceae.
Parmi les Polypodiaceae, on trouve la fougère aigle (Ptéridium aquilinum) qui existe sur les 5 continents. Ce sont des plantes qui repartent après les feux.
3\ Les Osmundaceae.
Osmunda regalis est la plus grande fougère de France : elle mesure entre deux mètre et deux mètre cinquante. Elle pousse en milieu humide, au bord des ruisseaux.
4\ Les Hydroptérydales.
Ce sont des fougères aquatiques.
La famille des Marsileacées, genre Marsilea. Les espèces de ce
genre ressemble à des trèfles à quatre feuilles mais n’en
sont pas.
Il y a existence de sporocarpes au niveau du rhizome qui permettent la reproduction
de ces fougères.
Exemple : Marsilea quadrifolia strigosa, est une espèce que l’on
ne trouve que dans l’Hérault, avec seulement trois populations.
VI\ Les gymnospermes.
Les gymnospermes font parti de l’embranchement
des spermaphytes. Ils n’ont pas de fruit.
Ce sont des végétaux ligneux, souvent arborescents. Toutefois,
il existe des genévriers rampants, de 10 centimètres de haut.
Le limbe des feuilles est généralement peu développé
: petites feuilles en aiguilles ou en écailles.
Les gymnospermes sont très
minoritaires par rapport aux angiospermes. Toutefois, ce sont des arbres de
ce sous-embranchement qui possèdent divers records :
- Record de hauteur : Séquoia, 120 mètres.
- Record de taille : Taxodium, 6 mètre de diamètre.
- Record de longévité : Pin de 4600 ans aux USA, Pinus longaeva.
Ce sous-embranchement est divisé
en :
- Cycadophytes : pré-spermaphytes, avec Ginkgo.
- Coniférophytes : les vrais gymnospermes sensus stricto.
- Gnétophytes : ce sont des clamidospermes, des intermédiaires
entre les gymnospermes et les angiospermes.
A\ Les Cycadophytes.
Chez les cycadophytes, il y a encore zoïdogamie : la fécondation peut encore avoir lieu alors que l’ovule présente déjà des réserves.
On se trouve chez des espèces
dioïques (pied mâle et pied femelle).
La « fleur » male constitue un cône, constitué de centaines
de microsporophylles. A la surface inférieure de ces microsporophylles,
on trouve des microsporanges qui libèrent des grains de pollen.
Le « cône » femelle est constitué de mégasporophylles
qui portent à leur base, des ovules. Le cône femelle est l’équivalent
de la fleur femelle des angiospermes.
Au moment de la fécondation, les grains de pollen nagent dans le liquide sécrété par l’ovule. Après cette fécondation, il y a développement embryonnaire, formation de la plantule ? On n’a pas de véritable graine car on n’assiste pas à une quelconque dormance.
Les Cycadopsides.
Ordre : Cycadales ; Famille ; Cycadacées.
• Le genre des Cycas.
L’allure des Cycas est proche de celle du palmier. Ce sont des plantes de petite taille ; le tronc est court et les feuilles sont pennées.Les Bennettitales.
Les bennettitales sont un groupe de fossiles, éteints au crétacé.B\ Les Ginkopsides.
Les ginkopsidés sont des arbres dioïques. Les étamines sont portées par un pédoncule. La fleur femelle est extrêmement réduite. Les plantes de ce groupe ont conservé une certaine dichotomie.
C\ Les Coniféropsides.
1\ F : Pinales / O : Pinacées.
Ces végétaux ont
des feuilles en aiguilles alternes. Elles sont en aiguilles ou linéaires,
généralement persistantes (exception pour le mélèze).
Les cônes femelles sont ligneux. Les macrosporophylles portent deux ovules.
Une écaille porte deux ovules, avec une bractée indépendante
de l’écaille.
Cette bractée est importante car elle montre que cet ensemble correspond
à une fleur. Le cône femelle de pin est une inflorescence.
Organisation de l’appareil végétatif.
Un Abiès (sapin) montre une
organisation différente de celle d’un cèdre ou d’un
pin : on a trois types différents. Les différences portent sur
les rameaux et les feuilles.
L’organisation la plus originale est celle des pins. Les rameaux courts
(brachiblastes) portent les aiguilles (les pseudophylles) qui sont des rameaux
transformés. Les vraies feuilles sont sur les brachiblastes (en écailles)
mais ne sont pas chlorophylliennes.
Le genre Pinus.
• Pinus sylvestris.
Ce pin a une écorce typique. La partie supérieure du tronc est
orangée. Les pseudophylles sont de petite taille. Les cônes sont
très petits.
C’est une espèce majeure car elle est l’espèce principale
de la taïga (forêts boréales de hautes altitudes). Cela représente
le tiers de la surface forestière mondiale.
Un peu plus haut vers le nord, il n’y a pas d’arbre, c’est
la toundra.
• Pinus uncinata
(Le pin à crochets).
Ce pin porte de petites aiguilles et de petits cônes. Le tronc n’est
jamais orangé. Au niveau des cônes, l’écusson possède
un crochet (écusson recourbé en crochet).
Pinus uncinata est parfois introgressé avec Pinus sylvestris ? zones
d’hybridation.
Pinus uncinata est uniquement présent en haute montagne. ? Il constitue
la limite supérieure de la forêt (entre 2,5 et 3 kilomètres).
• Pinus cembra (Le
pin cembro ou arolle).
Ce pin est caractéristique des alpes. Il est reconnaissable car il présente
des pseudophylles aux brachiblastes. Il monte jusqu’à 2,5km d’altitude.
(P. cembra = P. siberica).
Les graines de ce pin sont relativement lourdes et ont donc un problème
de dissémination. Les oiseaux de type Nucifraga servent à leur
dissémination (80 à 90% des graines). Ils tapent sur les pédoncules
et détachent les cônes de l’arbre qu’ils vont emporter
à une certaine distance, sur une « enclume » naturelle. Ils
décortiquent les cônes. Ils avalent les graines ou les stockent
en les enfouissant par paquet, dans l’humus du sol. Il reste toujours
des stocks oubliés qui permettront la germination de nouveaux individus.
• Pinus longaeva
(USA).
Ces pins se développent entre 3000 et 3500 mètres d’altitude,
dans les environnements arides. Le plus vieux des P. longaeva est âgé
de 4767 ans. Le plus grand d’entre eux fait 11 mètres de circonférence.
Les aiguilles peuvent vivre une trentaine d’années, ce qui est
une considérable économie d’énergie : métabolisme
restreint. On observe que peu de xylème (bois) est fonctionnel : les
besoins énergétiques sont donc moins importants. Ces arbres ne
connaissent pas les invasions de bactéries, d’insectes, de champignons
grâce à la grande quantité de résine. Ils sont très
espacés les uns des autres et ceci leur permet d’avoir un système
racinaire très développé.
Les fleurs et les fruits ne sont formés que lorsque l’arbre est
relativement âgé.
• Pinus pinaster
: le pin maritime.
Ce pin est de couleur vert foncé, piquant et extrêmement gros.
Il existe à l’état spontané et a beaucoup été
planté dans la forêt landaise. Cette forêt fait environ un
million d’hectares (100km ? 100km). C’est une forêt artificielle
(à l’origine c’était une chênaie). Elle fut
plantée au 19ème siècle. En 1945 et 1949 elle subit des
incendies.
• Pinus halopensis
(le pin d’Alep).
Ce pin est méditerranéen, adapté à ce climat. Il
est reconnaissable à ses aiguilles et son feuillage léger. Les
cônes sont groupés par deux ou trois. Les pins sont des espèces
héliophiles.
• Pinus coultheri.
Ce pin présente des cônes très longs, entre 30 et 40 centimètres
de long.
Le genre Abies (sapin).
• En France, on a une espèce spontanée : Abies alba aussi appelée Abies pectinata. C’est une espèce typique de l’étage montagnard (sapin et hêtre). Les sapins sont fréquemment utilisés pour faire des bateaux, d’où les diverses sapinières.
Remarque : En Andalousie, Abies pinsape pousse sur la sierra.
• Picea abies (Epicéa).
Cette espèce n’est pas spontanée dans les Pyrénées
mais il en a existé il y a 20 000 à 30 000 ans. Les pessières
sont des plantations d’épicéa (qui existent dans la montagne
noire). L’épicéa est classique dans les alpes et les vosges.
Les différences entre l’épicéa et les sapins :
- Les sapins ont des branches beaucoup plus horizontales.
- Les cônes restant, s’ils sont entiers et allongés, proviennent
sûrement d’un épicéa car les cônes de sapins
se désagrègent sur l’arbre et il n’en reste que des
écailles. Le cône est dressé chez l’épicéa,
pendant chez les sapin.
- Le feuillage montre deux ramifications latérales chez les sapins et
six chez l’épicéa.
- Les rameaux ont un aspect rugueux chez l’épicéa car il
reste les coussinets qui portaient les aiguilles.
L’épicéa est
comme le pin sylvestre, typique de la forêt boréale (taïga)
: les aiguilles d’épicéa restent vivantes en dessous de
–30°C et peuvent assimiler jusqu’à –10°C.
Dans les alpes, l’épicéa permet de donner des populations
clonales par marcottage (multiplication végétative).
Le genre Cedrus.
• Cedrus deodora (Himalaya)
; Cedrus atlantica (Maroc, Algérie) ; Cedrus libani (Liban).
Les caractères de différenciation des cèdres sont la longueur
des aiguilles et la grosseur du cône. Le cèdre du Liban n’existe
plus que sur 70 à 80 hectares et a des problèmes de régénération.
2\ F : Pinales, O : Cupressacées.
Le genre Juniperus.
Les cupressacées sont à
feuilles opposées ou verticillées, en écailles ou en aiguilles/cône
bacciforme ou arrondi-cubique.
On trouve des cônes en forme de baies. Les cônes charnus (les galbules)
sont caractéristiques du genre Juniperus. Les écailles deviennent
charnues.
Le passage de ces galbules par le tube digestif d’animaux est obligatoire
pour la dissémination.
• Juniperus communis.
Il possède des feuilles en aiguilles piquantes. On le trouve un peu partout.
Ses galbules sont bleutées à maturité. La feuille montre
une bande de stomates.
• Juniperus oxycedrus.
Il possède les mêmes feuilles piquantes que le genévrier
commun. Une différence tout de même, on trouve deux bandes de stomates
et non une. Les galbules sont rouges. Ce sont des plantes méditerranéennes.
Elles servaient à faire de l’huile de cade.
• Juniperus thurifera.
C’est un arbre aux dimensions impressionnantes. Il participe à
la constitution de la limite supérieure de la forêt (? 2800 mètres
d’altitude). Ces Juniperus thurifera peuvent atteindre plus de 2 mètres
de diamètre. Ils n’ont pas de feuilles en aiguilles mais en écailles,
identiques aux feuilles de cyprès. Les feuilles ne sont jamais alternes.
Le cône est charnu.
Le genre Cupressus.
Ce sont les cyprès. On trouve Cupressus sempervirens (dans les cimetières) ; Cupressus dupreziana qui n’existent que dans le sud de l’Algérie, il n’en reste que quelques centaines d’individus.
3\ F : Pinales ; O : Taxodiacées.
Exemple : Taxodium distichum. C’est le cyprès chauve : il perd ses feuilles en hiver. On note la présence de pneumatophores (racines aériennes).
D\ Les Taxopsides.
Le genre Taxus.
Ce genre est parfois classé
avec les conifères, pourtant, il n’a pas de canaux sécréteurs
de résine.
L’appareil végétatif est comparable à celui d’Abies.
Par contre, la graine est complètement différente : l’arille,
enveloppe charnue rouge, porte la graine.
C’est une espèce très toxique (des feuilles et des graines).
Le taxol en est extrait ; c’est une substance anticancéreuse. Elle
est présente chez Taxus breviflora, dans l’écorce.
Chez Taxus baccata, le taxotère peut être isolé du feuillage
et il est encore plus puissant que le taxol.
E\ Les Gnétopsides.
Ces gnétopsides sont parfois
complètement exclus des gymnospermes et forment alors le groupe des Clamidospermes.
La graine commence à être entourée par une sorte d’enveloppe.
On y trouve trois familles importantes.
1\ Les Gnétacées ; genre Gnetum.
On trouve ces plantes dans les forêts tropicales humides. Leurs feuilles ressemblent à celles d’angiospermes.
2\ Les Ephedracées ; genre Ephédra.
On les trouve sur l’arrière des dunes des plages. Leurs rameaux sont articulés. Elles peuvent être des espèces rupicoles (poussant sur les rochers).
3\ Les Welwitschiacées ; genre Welwitschia.
Il n’existe ici qu’un
genre avec une unique espèce : Welwitschia mirabilis.
Elle n’existe que dans le désert du Kalahari (au sud de l’Afrique)
: milieu extrêmement sec. L’appareil végétatif ne
présente que feuilles dilacérées. Elle peut aller chercher
l’eau jusqu’à 75 centimètres de profondeur. Grâce
à ses deux feuilles, très larges, elle peut capter l’eau
des rosées.
VII\ Les angiospermes.
A\ La classification des Angiospermes.
Les analyses moléculaires
ont montré que l’ancienne classification mettait ensemble des plantes
sans grand rapport génétique.
On différencie maintenant les angiospermes en Eudicotylédones
et Monocotylédones. Certains dicotylédones se sont retrouvés
avec les monocotylédones.
B\ La classe des monocotylédones.
On trouve sept super-ordres.
a\ Morphologie foliaire.
Dans la grande majorité,
les feuilles sont simples, à nervures parallèles. Dans certains
cas, on trouve des feuilles proches de celles des dicotylédones.
Les dioscoréacées et le palmier (palmacées) ont des feuilles
composées complexes.
b\ Caractère embryonnaire et plantule.
Les monocotylédones n’ont qu’un cotylédon.
c\ Anatomie.
Les vaisseaux vasculaires sont
nombreux et répartis uniformément dans le cylindre central (=
atactostèle).
Il n’y a jamais de cambium, donc pas de formations secondaires (enfin,
presque jamais).
Remarque : certains dicotylédones sont aussi atactostèles (les
Pipérales).
d\ Morphologie florale.
Les fleurs sont généralement
trimères. L’ovaire est supère, altère.
Ce type de fleurs trimères existe aussi chez les magnoliales, dicotylédones
primitifs, ne faisant pas parti des eudicotylédones.
e\ Les apertures polliniques.
L’aperture pollinique est un amincissement de la paroi qui permettra la pollinisation. Chez les monocotylédones, les sacs polliniques sont mono-aperturés.
1\ Le super-ordre des Liliiflorae.
Ce super-ordre regroupe beaucoup de plantes ornementales et alimentaires. Avant on distinguait deux ordres : les Liliales (Liliaceae) et les Orchidales (Orchidiaceae).
Les Liliales ont des fleurs actinomorphes.
Les étamines sont normales, non soudées au gynécée.
La graine est grosse, avec beaucoup d’albumen.
Les Orchidales ont des fleurs zygomorphes. Les étamines sont gymnostèmes
(soudées) et la graine est minuscule, sans albumen.
Les Liliales sont divisées en Iridaceae ou Amaryllidaceae (ovaire inférieur) et en Liliaceae (six étamines et ovaire supère).
a\ L’ordre des Asparagales.
Exemple de la famille des Agavaceae.
Cette famille contient des yuccas
et des agaves. Avant, le yucca faisait parti des Liliacées et les agaves
des amaryllidaceae. Ce classement était fait car les yucca ont un ovaire
supère et les agaves l’ont infère. Maintenant, ils sont
regroupés car
- L’appareil végétatif est composé de feuilles un
peu grasses, épineuses, charnues.
- L’écologie est assez proche : milieu aride.
- Ils ont tous deux des formations secondaires.
- Leur garniture chromosomique est originale : N=30.
La position de l’ovaire
semble, dans ce cas, un mauvais marqueur phylogénique.
Les agaves ont une unique floraison.
Après celle-ci, c’est la mort de la plante.
Le mescal est une boisson obtenue à partir de la sève de certains
agaves.
b\ L’ordre des Dioscoreales.
Cet ordre est original dans les
monocotylédones : les feuilles sont différentes des autres monocotylédones
? elles sont cordiformes.
Les dioscoreales sont presque toujours des lianes (plantes volubiles). Les espèces
sont dioïques.
Remarque : Sur 13500 genres de plantes à fleur, 7% des genres contiennent
des espèces dioïques. Sur 240 000 espèces, 6% sont dioïques.
Parmi les espèces dioïques, beaucoup sont des lianes.
Les dioscoréales contiennent trois genres principaux.
1\ Le genre Tamus.
Exemple : Tamus communis, « l’herbe aux femmes battues ». Cette plante a des propriétés anti-contusions venant du rhizome. Elle provoque des traces rouges si elle est appliquée sur la peau.
2 \ Le genre Diascorea.
Les fleurs mâles sont composées
de 6 tépales, 6 étamines. Les fleurs femelles portent 6 tépales,
six étamines vestigiales et un ovaire divisé en trois loges.
On a une trimérie : 3+3 tépales.
3\ Le genre Borderea.
Le genre Borderea est plutôt
tropical. C’est une plante rupicole.
Les espèces de Borderea sont des survivances du tertiaire (climat tropical).
Elles sont herbacées, perdent leurs feuilles et laissent des écailles
sur le haut du bulbe.
On trouve deux exceptions : Borderea pyrenaica et Borderea chouardii qui n’existent
que dans les Pyrénées.
Les dioscoreales comprennent environ
60 espèces.
L’Igname est utilisée pour la consommation (son tubercule) et pour
la synthèse de DHEA (enzymes, protéines).
c\ L’ordre des Liliales.
Les liliales sont des herbes vivaces,
possédant des organes souterrains de réserves (rhizomes, bulbes
ou tubercules).
Au niveau de la fleur, par exemple chez les muguets, on a 6 tépales (3+3
tépales pétaloïdes), 6 étamines et 3 carpelles à
ovaire supère. La fleur est régulière : actinomorphe.
L’espèce Fritillaria meleagris présente une corolle en damier.
c1\ La famille des Liliaceae.
1\ Le genre Tulipa.
Toutes ces plantes sont des espèces
originaires du proche orient. Tulipa gesneriana est la tulipe cultivée
classique. On trouve quelques tulipes « sauvages » qui deviennent
de plus en plus rares. Les tulipes cultivées ont été introduites
au 16ème siècle.
Les formes sauvages sont différentes : elles sont soit indigènes,
soit furent introduites plus tôt que l’espèce cultivée
(invasion sarrasine, croisades…)
Les trois espèces suivantes
sont des espèces menacées :
- Tulipa platystigma : il n’en reste que quelques pieds dans les Hautes
Alpes.
- Tulipa agenensis : ce sont des adventices des cultures, c’est à
dire, des plantes qui se développent en association avec les cultures
(dans les champs cultivés). Cela correspondait à des pratiques
culturales traditionnelles maintenant abandonnées. ? forte régression.
- Tulipa praecox : c’est aussi une espèce adventice. Elles furent
combattues car elles étaient trop envahissantes. Maintenant, elles sont
prêtes à disparaître.
Ce sont des plantes liées
à l’Homme.
2\ Le genre Lilium.
Le lys.
c2\ La famille des Iridaceae (Iris, glaïeuls, crocus).
Les Iridaceae sont généralement des herbes vivaces, avec des rhizomes, des bulbes ou des tubercules. La fleur peut être actinomorphe ou zygomorphe. L’ovaire est infère. On trouve 3 étamines et 3+3 tépales. La fleur d’Iris a des stigmates pétaloïdes.
Exemple : Crocus sativus
(le safran).
Le condiment correspond aux stigmates. La culture de cette plante est longue
(une livre de safran = 35 000FF). Crocus sativus est originaire d’Asie
mineure. Le safran était cultivé 500 à 600 avant JC. Il
fut introduit en Europe par l’intermédiaire des conquêtes
arabes. La forme sexuée ne se reproduit que par multiplication végétative
? La fleur est stérile.
Au moyen-âge, la fraude au safran valait la pendaison. Cette fraude se
fait avec du carthame (Cartamus) car la fleur ressemble aux stigmates de safran.
c3\ La famille des Orchidaceae.
Les orchidaceae sont des herbes
terrestres ou épiphytes (vivant dans les arbres). Elles peuvent être
saprophytes.
La fleur est zygomorphe. On trouve 3+3 pétales dont un qui forme l’éperon.
L’éperon va avoir un rôle dans la pollinisation. Le filet
des étamines, le style, le stigmate sont soudés et constituent
le gymnostème.
Les grains de pollen sont groupés au niveau de pollinies (deux).
Les graines sont minuscules, sans albumen ? La double fécondation ne
fonctionne pas.
Il va y avoir mycotrophie : symbiose avec un champignon qui permet le développement
de l’embryon pendant la germination. Le champignon concerné est
du genre Rhizoctonia.
La graine est constituée d’environ 100 à 150 cellules indifférenciées,
infestées par les filaments du champignon.
La mycorhize est nécessaire pour la croissance de la plante et aide le
champignon par les apports de substances carbonées.
Les pièces florales sont adaptées à la pollinisation entomophile
(par les insectes).
On trouve deux groupes principaux : Orchis et Ophrys (un pétale ressemble
à un insecte).
D’un point de vue alimentaire, chez la vanille, la « gousse »
vient du développement de l’ovaire infère.
2\ Le super-Ordre des Commeliniflorae.
a\ L’ordre des Poales.
La famille des Graminées (gramineae).
Les graminées ont une tige
particulière (chaume) creuse sauf au niveau des nœuds. Elle est
cylindrique.
Les feuilles sont distiques (insérées sur deux rangs). L’inflorescence
de base est un épillet. L’épillet est un ensemble de feuilles
réduites, situées au dessus de deux pièces (les glumes).
Le fruit est particulier : c’est un caryopse, un fruit sec indéhiscent
où le péricarde adhère à la graine.
Un certain nombre de formations comme les steppes, les savanes, les prairies,
les pelouses et les pampas sont dominées par les graminées. Ce
sont souvent des formations de dégradation.
Par exemple, dans le bassin méditerranéen, on a des steppes à
Alfa (Stipa stenacissima) qui couvrent des millions de km². Cet Alfa sert
à la fabrique de pâte à papier, de tapis… Dans les
steppes, on a des touffes de graminées séparées (discontinues).
Il y aurait des arbres dans ces zones (Afrique du nord) de plus les steppes
sont sur-exploitées.
Les dunes littorales. Ce sont des
dunes mouvantes avec une graminée bien adaptée : Ammophila arenaria
(l’oyat). Ce sont des milieux peu dépendant du climat général.
L’oyat va former un système de rhizomes très performant
(réseau dans la dune) qui filtre et ralentie les mouvements des dunes.
Les pelouses calcaires sont des formations de dégradation, dominées
par les graminées.
Les graines de graminées
constituent l’essentiel des céréales. Le sarrasin (ou blé
noir) n’est pas une graminée mais un Polygonacées (Fagopyrum),
un dicotylédone.
La cane à sucre est Saccharus officinarum ; Zea mais est le maïs.
a1\ Le genre Triticum (les blés).
On trouve trois groupes différents.
• Les engrains, Triticum monococcum.
Ce sont les blés les plus anciens. Ils ont 2N = 14 chromosomes. Ils sont
diploïdes.
• Les blés durs, Triticum durum.
Ils ont 2N = 28 chromosomes. Ils sont largement cultivés ; servent aux
pâtes alimentaires.
• Les blés tendres, Triticum aestivum ou T. vulgare.
Ils ont 2N = 42 chromosomes. Ils sont utilisés pour la fabrication du
pain.
Trois graminées sauvages seraient à l’origine de ce blé actuel, dont deux du genre Aegylops.
a2\ Le genre Oriza, le riz : Oriza sativa.
Le riz est l’espèce
la plus cultivée après le blé. Environ 6000 variétés
de riz sont connues. Oryen glaberrima est une espèce d’Afrique
occidentale.
Le riz récolté est le riz paddy : c’est un caryopse (fruit)
avec les glumes et les glumelles. Quand il n’y a que le caryopse, on parle
de riz brun ; Le riz brun auquel on a enlevé le péricarpe est
le riz blanc. Le péricarpe contient des vitamines A et B.
b\ L’ordre des Cypérales.
La famille des cypéraceae.
Les épis de cypéraceae sont généralement unisexués. Le genre principal est Carex (la laîche). On trouve aussi le genre Cyperus qui comprend des plantes de milieux humides (Cyperus papyrus).
3\ Le super-ordre des Areciflorae
L’ordre des Arecales
La famille des Palmae = Arecaceae.
C’est chez les Palmae que
l’on trouve les palmiers. On trouve environ 2500 espèces.
Ils ont la taille d’arbres. Le tronc est formé par la soudure de
la base des feuilles. Les feuilles sont dites palmées ou pennées.
Elæis guineensis est le palmier à huile.
Phœnix dactylifera est le palmier dattier (les dattes sont sur les pieds
femelles). Dans les palmeraies cultivées, on trouve 90% de pieds femelles
pour 10% de pieds mâles. Dans la nature, on trouve un équilibre
de 50% de chaque sexe.
Le palmier nain (Chamærops humilis) sert pour fabriquer de la ficelle…
Il est représentatif du thermo-méditerranéen : en dessous
de Barcelone.
Le cocotier (Coccos nucifera) donne la noix de coco qui est une drupe dont la
dissémination se fait par hydrochorie. Il sert aussi à donner
le coprah.
4\ Conclusion sur les Monocotylédones.
Les monocotylédones ont des
feuilles à nervures parallèles. La fleur est trimère.
Ils constituent une réussite extraordinaire au niveau morphologique,
écologique (en biodiversité)… Par exemple, les Orchidaceae
regroupent 750 genres différents et 18000 espèces distinctes.
Actuellement, les gymnospermes comprennent 800 espèces. A elles seules,
les graminées présentent 660 genres pour 8000 à 10 000
espèces. Les cypéraceae comprennent 90 genres pour 4000 espèces.
Les monocotylédones sont un groupe très diversifié, avec
de fortes divergences :
- Les Orchidaceae présentent une fleur élaborée (pour la
zoogamie), des graines minuscules et innombrables, des graines fragiles.
- Les Poaceae montrent des fleurs petites, discrètes avec une grande
quantité de pollen (anémogamie). Les graines sont albuminées,
souvent solitaires. L’inflorescence est particulière (épis
et épillets). Les graines sont résistantes.
C\ Les quatre ordres de dicotylédones archaïques.
Ces dicotylédones archaïques (ou paléoarbres/paléoherbes) sont regroupés avec les monocotylédones. Ils sont dits archaïques car ils ont un pollen uni-aperturé, des vaisseaux imparfaits, des fleurs encore trimères et une disposition spiralée des pièces florales.
1\ Super-ordre des Magnoliales, Ordre des Magnoliaceae.
Magnolia/Liriodendron tulipifera.
Ce sont des espèces, introduites
en France, qui possèdent des caractères archaïques :
- Disposition spiralée des pièces florales.
- Anthères à filet large qui donne des étamines lamellaires.
- Le nombre des étamines est non fixé.
- Le carpelle donne un follicule (fruit déhiscent) qui continue sur une
graine suspendue au funicule.
- Il n’y a pas de différenciation entre mes sépales et les
pétales : que des tépales. Le périanthe est homochlamydé.
- On ne trouve que des trachéides : le bois est homoxylé, comme
les gymnospermes. (les espèces à bois hétéroxylé
ont des vaisseaux parfaits et des fibres).
2\ Les Iliciaceae.
On trouve Illicium anisatum : la badine ou anis étoilée.
3\ Les Laurales/Ordre des Lauraceae.
C’est une famille d’arbres ou d’arbustes odorants des régions tropicales ou sub-tropicales. Les feuilles sont simples. On trouve entre autre Laurus nobilis, le laurier sauce.
Remarque sur les autres "Lauriers" :
- Nerium oleander, le laurier rose fait partie des Apocynaceae ;
- Virburnum tinus, le laurier tin fait partie des Caprifoliaceae ;
- Prunus laurocerasus, le laurier cerise, fait partie des Rosaceae.
Ce sont des plantes triplostémones : trois fois plus d’étamines que le nombre de base. Les étamines ont un clapet. La feuille est tétramère (Laurus nobilis). Persea americana est l’avocatier ; donne les avocats qui sont des baies. Cinnamonum verum est le cannelier : Cinnamonum camphora est le camphrier.
D\ Les Eudicotylédones.
Les eudicotylédones sont
aussi appelés angiospermes supérieurs.
On trouve parmi eux, des cas à caractères archaïques, comme
: la spiralisation, la présence de tépales, des cas de trimérie
et la dialycarpie.
L’évolution
va dans le sens de la soudure des pièces.
1\ Les Ranunculales.
a\ Les Papaveraceae.
Les papaveraceae ont toujours du
latex. Les fleurs sont tétramères, gamocarpellées.
Elles sont toujours herbacées et présentent deux sépales
qui deviennent rapidement caduques.
Les quatre pétales ont une préfloraison chiffonnée.
L’ovaire est supère, uniloculaire à placentation pariétale.
Le fruit est particulier : c’est un pyxide. Il s’ouvre par des pores
apicaux. La chélidoine (Chelodonium majus) a un fruit déhiscent,
de type silique avec diminution du nombre de carpelles.
Coquelicot = Papaver rheas ; Pavot = Papaver somniferum.
L’opium est obtenu à partir d’une incision dans la capsule
du pavot (trois semaines après la fécondation) : un latex va s’écouler
et coaguler. On peut en faire de la morphine ou de la codéine. Si l’on
rajoute deux groupements acétyles, on obtient de l’héroïne.
Les graines de pavot sont consommables.
b\ Les Ranunculaceae.
Les ranunculaceae n’ont pas
de latex. Les fleurs seront trimères ou pentamères et généralement
dialycarpellées.
Ce sont des herbes pérennes (vivaces) ou annuelles. Les fleurs sont spiralo-cycliques
: le périanthe a des pièces spiralées et/ou cycliques.
Les fleurs sont actinomorphes ou zygomorphes (Aconitum est zygomorphe). Les
ranunculaceae sont toujours dialytépales ou dialypétales/dialysépales.
On trouve de nombreuses étamines (polystémonie) en nombre non
fixe.
Les carpelles sont plus ou moins nombreux ; l’ovaire est supère.
Les fruits sont des akènes ou des follicules.
Les ranunculaceae sont peu évoluées
mais présente une tendance à la gamocarpellie (cas de Nigella
: trois carpelles soudés) et à la diminution du nombre de carpelles.
Les plantes zygomorphes commencent à exister (exemple : Aconitum).
C’est une famille avec des plantes toxiques voir mortelles ; beaucoup
de Ranunculus sont toxiques. Aconitum vulparia (aconit tue-loup) contient de
l’aconitine (alcaloïde) dans les racines. Elle est le cas le plus
toxique en Europe. Toutes les parties de la plante sont toxiques. L’ingestion
de 2 à 4 grammes de racines est mortelle.
L’Hellébore a des graines toxiques.
Le développement de nombreuses renoncules se fait en milieu humide.
2\ Les Caryophyllales.
Dans la graine, l’embryon
est courbe, voir même enroulé, en fer à cheval. Il s’enroule
autour des tissus de réserve ? centrospermales (= Caryophyllales).
De nombreuses espèces sont des xérophytes.
On trouve aussi des plantes halophytes, comme la famille des chénopodiaceae.
a\ Les Cactaceae.
Les cactaceae sont une famille presque
exclusivement américaine. En Europe, elles ont été introduites
par l’Homme.
Cactus n’existe pas comme genre.
Ce sont toujours des plantes succulentes dont les tissus font de la rétention
d’eau. Elles sont généralement épineuses. Elles peuvent
être en forme de cierge, de raquette ou en « coussin de belle-mère
».
Seul le genre Pereskia possède des feuilles. Habituellement, elles sont
transformées en épines.
Les tiges présentent des aréoles (petites dépressions)
souvent remplies de poils, avec la sortie des épines.
Les fleurs sont à nombre indéfini de pièces : nT + nE +
3 à nC.
Opuntia ficus indica (figuier de barbarie) présente des raquettes charnues. Il joue un grand rôle dans les régions d’Afrique du nord. Sa fleur a la même formule que précédemment. L’ovaire est infère et, une fois fécondé, il donne un faux fruit. C’est un ovaire uniloculaire à placentation pariétale.
Dans cette famille, on trouve Peyotl : Lophophoria échinocactus qui contient de la mescaline : hallucinogène puissant. Le peyotl n’est pas épineux et pousse dans le nord de l’Amérique.
b\ Les Caryophyllaceae.
Ce sont des plantes herbacées
à feuilles opposées, portées au niveau des nœuds,
renflés. L’inflorescence est une cyme bipare. La fleur est pentamère
avec dix étamines (double du nombre de base ? diplostémonie).
Le cycle externe d’étamines est en face des pétales ? obdiplostémonie.
Les carpelles sont généralement au nombre de cinq, à placentation
centrale : ovaire uniloculaire.
Dans cette famille, on distingue
deux tribus (sous-familles) :
- Tribu à sépales libres : les Alsinées. Exemples : Stellaria,
Cerastium.
- Tribu à sépales soudés : les Silénées.
Les sépales se soudent en un tube. Le limbe sort de ce tube par un onglet.
Exemples : Dianthus (œillet), Lychnis, Silène, Saponaria.
Ce sont des plantes liées aux moissons (messicoles), comme par exemple,
la nielle (Agrostemma githago).
3\ Les Fabales.
Les Fabaceae (= Légumineuses).
Les fabaceae sont une famille homogène
car un caractère est typique : le fruit, ou le « légume
», est une gousse. La gousse est un fruit dérivant d’un seul
carpelle et s’ouvrant habituellement par deux valves (une ventrale et
une dorsale).
Ces légumineuses abritent des bactéries, fixant l’azote
atmosphérique, au niveau de racines : les nodosités (bactéries
du genre Rhizobium).
Ce sont des plantes pouvant coloniser de nombreux milieux grâce à
ces nodosités. Les feuilles sont composées.
a\ Première sous-famille.
La fleur est actinomorphe. Les fleurs
sont petites, groupées en inflorescence compacte avec n étamines.
? Mimosoïdae. Ce sont toujours des arbres ou des arbustes.
L’appareil végétatif est constitué de feuilles composées
de nombreuses folioles. Dans certains cas, les feuilles arrivent à disparaître
et ce sont les phylums – rachis aplatis – qui assurent la fonction
chlorophyllienne. Chez certaines familles, on trouve souvent des stipules, petits
appendices à la base des feuilles. Ces stipules peuvent être transformées
en épines.
La fleur : Chaque petite boule correspond à une inflorescence. C’est
une fleur actinomorphe régulière avec de nombreuses étamines.
Le genre Acacia.
Les Acacias sont africains et australiens.
En France, ce que l’on appelle mimosa est du genre Acacia. On trouve des
espèces africaines spontanées, typiques des milieux sub-désertiques.
Quand il fait trop chaud et trop sec, les arbres perdent leurs feuilles.
Acacia senegal donne la gomme arabique.
Mimosa pudica a des folioles qui se referment quand on les touche.
On trouve aussi les albizzias.
La symbiose Acacia/fourmis
ou myrmécophilie.
Certains Acacias hébergent, dans leurs stipules, des fourmis. Acacia
conigera abrite des fourmis Pseudomyrmex ferrugina. Ces fourmis sont nourries
par l’acacia. En retour, elles débarrassent l’arbre des plantes
épiphytes et le protègent contre les herbivores.
Des Acacias proches de conigera existent mais sont sans fourmis ; ils ont des
défenses chimiques (cyanogènes) à la place.
b\Seconde et troisième sous-familles.
Dans les deux cas, les fleurs sont zygomorphes avec jusqu’à dix étamines.
• Les Faboïdeae.
La préfloraison est vexillaire ; présence de dix étamines
(diadelphes).
Les feuilles sont composées, pennées. On note la présence
de stipules parfois modifiées en feuille ou vrille.
La fleur est zygomorphe avec une corolle papillonacée, typique de la
préfloraison vexillaire. Cette fleur est pentamère avec : un pétale
supérieur formant l’étendard, deux pétales latéraux
(les ailes) et deux pétales inférieurs (la carène).
Les étamines sont au nombre de dix (diplostémonie). Elles sont
soit toutes soudées entre par le filet et forment le tube : androcée
monadelphe, soit neuf étamines sont soudées et une est libre (à
côté de l’étendard) : androcée diadelphe.
On trouve un carpelle à ovaire supère qui donne une gousse pouvant
avoir plusieurs allures différentes. Par exemple, la luzerne va donner
des gousses enroulées sur elles-mêmes.
La cacahuète (Arachis hypogea), à maturité, montre un photropisme
négatif qui fait que le pédoncule se rapproche du sol et enfonce
la gousse dans la terre. Le trèfle (Trifolium) a une gousse minuscule.
Le genet pour sa dissémination, pratique une ouverture violente de la
gousse (autochorie).
Les Faboïdeae ont des rôles
alimentaires importants :
- Arachis ? huile et cacahuète.
- Cicer arietinum : le pois chiche.
- Lens culinaris : les lentilles.
- Phasealus : les haricots.
- Pisum sativum : les pois.
- Vicia faba : les fèves.
Elles peuvent aussi avoir un rôle pour les fourrages : Trifolium (le trèfle),
Medilago (la luzerne). Elles sont aussi utilisées pour les teintures
avec Indigofera (l’indigo) et ont un rôle écologique en formant
les landes à genets et à ajoncs.
• Les Cesalpinoideae.
La préfloraison est carénale et l’on a dix étamines
libres.
Ce sont généralement des arbres, avec quelques arbustes. Au niveau
de cette sous-famille, on a :
- Cercis siliquastrum : arbre de Judée. Cet arbre fleurit avant d’avoir
des feuilles. Ces dernières ont leur pétale supérieur interne,
contrairement aux papillonaceae. Les étamines sont libres.
- Cassia gloditschia : il peut former de grands arbres avec des épines
regroupées par trois au niveau du tronc.
Le caroubier (Ceratonia silique) forme des gousses que l’on appelle «
caroube ». Ce végétal est une espèce thermo-méditerranéen
(de basse altitude).
4\ Les Rosales.
Famille des Rosaceae.
Dans ce groupe, on trouve les fraisiers,
les cerisiers… Ils peuvent être des arbres, arbustes ou des herbacés.
Les feuilles sont alternes avec présence de stipules. La fleur est généralement
cyclique, basée sur le type 5 (pentamère). Celle-ci est hétéroclamydée
: pétales et sépales sont différenciés. C’est
une fleur dialypétale, polystémone (nombreuses étamines).
L’ovaire peut être libre ou soudé au réceptacle. Les
différentes sous-famille sont : les Rosoideae, les Prunoideae, les Spiracoideae,
les Maloideae.
Les Rosoideae ont de nombreux carpelles
avec un ovule. On distingue trois cas. Les carpelles sont portés par
un thalamus : c’est le cas de la fraise. Chez Rubus, la ronce, on a un
certain nombre de petites drupes. Le réceptacle s’est retourné
et la partie basale de la fleur entoure les carpelles (périgyne) : c’est
le cas de Rosa.
Les Prunoideae ont un carpelle unique (prunier, cerisier).
Les Spiracoideae ont cinq carpelles et les fruits sont appelés «
follicules ». Ce sont des fruits secs déhiscents).
Les Maloideae sont caractérisés par un ovaire infère soudé
au réceptacle (pommier, poirier).
On peut distinguer une tendance
à l’apparition d’un ovaire infère et à la réduction
du gynécée. C’est une famille majeure d’un point de
vue alimentaire : Malus (pommier), Cytonia vulgaris (cognassier), Prunus avium
(cerisier), Pyrus communis (poirier), Fragaria vesca (fraisier).
Ces Rosaceae contiennent un certain nombre d’hétérosides
cyanogéniques (avec du cyanure) et sont, pour certaines, toxiques (notamment
les noyaux mais aussi certains fruits).
Les Rosaceae ont aussi un rôle écologique important, puisque, un
certains nombre d’espèce sont pionnières dans l’héliophilie
(par exemple le Prunellier [Prunus spinosa] qui supporte la lumière directe).
Sorbus latifolia est une des seules espèces arborées protégée.
Cette plante est intéressante car elle est un hybride entre deux espèces
: Sorbus aria à feuilles non découpées et Sorbus torminalis
à feuilles découpées.
5\ Les Fagales.
La famille des Fagaceae.
Cette famille comporte trois genres
principaux qui constituent les forets françaises : Quercus (chêne),
Fugus (Hêtre), Castanea (Châtaignier).
Les Fagaceae appartiennent au groupe des arbres à chatons ou amentifères.
On dit cela car les inflorescences males constituent des chatons.
Les espèces sont monoïques.
Si l’on regarde un chaton male de châtaignier, on observe un épi
de cymes de fleurs. Ce chaton possède un nombre constant d’éléments
qui chacun donne une cyme bipare. Toutes ces cymes sont réduites à
une seule fleur ; cette dernière étant elle-même très
réduite.
La différenciation des trois genres principaux se fait au niveau des
fleurs males et du fruit qui est toujours un akène monosperme.
Le châtaignier donne trois akènes monospermes car la cyme femelle
possède trois fleurs. Chez le hêtre, on trouve deux akènes.
Le chêne ne porte lui, qu’un akène car il n’y a qu’une
seule fleur au niveau de la cyme femelle.
Ces akènes sont enveloppés par des bractées ligneuses soudées
entre elles. Ces dernières constituent un organe : la cupule ; ce qui
explique le nom de « cupulifère » donné à ces
fagaceae.
On observe de nombreuses espèces de chênes différents. En France, on en a environ sept espèces importantes au niveau écologique qui se répartissent en deux groupes : les chênes à feuillage caduque et les chêne à feuillage persistant (sempervirent). Les quercus caduques sont composés du chêne pédonculé et du chêne sessile. Les quercus persistant regroupent les chênes verts (Quercus ilex), le chêne liège (Quercus suber) et le chêne kermes (Quercus coccifera).
Le chêne liège est
une espèce intéressante : c’est une plante calcifuge (qui
fuit le calcaire). On le trouve dans les régions méditerranéennes
et sur le littoral atlantique. Ce chêne possède un suber provenant
du fonctionnement de l’assise subéro-phélodermique, ce qui
constitue une bonne protection contre les incendies. On en fait entre autre,
des bouchons pour les bouteilles de vin.
La subériculture : la première opération pour enlever le
liège est le démusclage ; c’est comme avec les crêpes,
la première est ratée.
6\ Les Brassicales.
On note une tendance à la zygomorphie chez les Ibéris.
Les Brassicaceae (Crucifères).
Les inflorescence mime une fleur
unique : les pétales externes sont plus grands.
Les crucifères se mangent, notamment les brassica (Napus). Napus esculenta
= navet ; Napus oleifera = colza.
Brassica oleaceae : c’est le chou. C’est une espèce spontanée
sur les littoraux d’Europe du Nord. Brassica sativus est le radis.
Certaines crucifères ont des propriétés médicinales
et elles sont souvent riches en vitamine C : ce sont des anti-scorbutiques.
Certaines crucifères sont
ornementales, par exemple, Lunaria biennis aussi appelée, la monnaie
du pape.
Cheranthus chereis est la giroflée.
Chez la moutarde, on note la présence
de cellules à myrosine : c’est une enzyme qui dégrade les
glucosides sulfurés (très présents dans les graines). C’est
ce qui donne l’huile de moutarde. En fait, c’est un système
de défense.
Lors de la mastication, il y a mélange des enzymes et de l’huile
de moutarde, ce qui libère des composés sulfurés au goût
de moutarde.
Le pastel (Isatis tinctoria) est utilisé comme plante tinctoriale pour sa couleur bleue. Elle était fortement cultivée au 16ème siècle. Sa chute est due à la découverte de l’indigo (Indigofera sulfructosia). On récupère les feuilles de pastel, on les fait macérer, on les broie puis on en fait des boules : la cocagne.
La rose de Jéricho (Anastatica hierochuntica). Quand ses feuilles tombent, s’il fait sec, la plante se recroqueville en boule ? elle se fait arracher par le vent et est transportée, ce qui est un bon moyen de dissémination.
7\ Les Ericales.
La famille des Ericaceae.
Les éricaceae forment la
famille des bruyères, de la myrtille. Ce sont des plantes ligneuses,
en arbustes dont les feuilles sont très variables ; généralement
simples, plus ou moins développées. Elles sont du genre érocoïdes
: feuilles en aiguille souvent persistantes.
Les landes à bruyère sont sur les sols pauvres.
La taille réduite des feuilles n’est pas explicable par le manque
d’eau, mais peut-être à cause de la pauvreté des sols.
Les fleurs sont pentamères : 5S, 5P, 10E, 5C. C’est une famille
gamopétale. Les étamines sont à déhiscence poricide.
Certaines étamines ont des petites « cornes », des appendices.
Les Ericaceae sous divisées en quatre tribus :
a\ Les Rhododendroideae.
La fleur est légèrement
zygomorphe avec un ovaire supère. Les étamines sont sans appendice.
Le rhododendron est typique de l’étage sub-alpin. En ce moment,
il y a recolonisation de ce milieu.
b\ Les arbutoïdeae.
Arbutus unedo : l’arbousier. Le fruit est une baie ou drupe. Les feuilles sont bien développées. Arctostaphylos uva ursi est le « raisin d’ours ».
c\ Les Vaccinoïdeae.
Dans ce groupe, on trouve la myrtille.
L’ovaire est infère ; la feuille développée ; les
étamines cornues.
d\ Les Ericoideae.
Le genre Erica est la bruyère.
Le périanthe est persistant
la
fleur se dessèche sur l’arbre.
Le fruit est une capsule.
8\ Les Lamiales.
Les Lamiaceae.
Les lamiaceae sont des plantes aromatiques.
La tige est carrée (quadrangulaire), les feuilles sont opposées,
décussées (perpendiculaire par rapport au niveau de la feuille).
Elles présentent des adaptations aux climats secs (thym, lavande).
On trouve des poils sécréteurs.
Les inflorescences sont généralement en cymes concentrées.
La fleur est : 5Ss, 5P (2 pour la lèvre inférieure et 3 pour la
supérieure). La zygomorphie augmente. Ces plantes sont gamopétales,
gamopétales.
Chez Ajuga, la lèvre supérieure a disparu.
On a quatre étamines soudées à la corolle. Chez Salvia
(la sauge), on trouve un système de basculement qui permet de déposer
le pollen sur le dos d’un insecte. On a deux carpelles mais qui donnent
un tétrakène : il y a formation de fausses cloisons qui sépare
les deux carpelles.
La pollinisation est entomophile.
Dans les lamiales, on trouve : Lavandula, la lavande ; Rosmarinus, le romarin ; Thymus, le thym ; Salvia, la sauge ; Satureia, a sarriette ; Mentha, la menthe.
9\ Les Apiales.
Les Apiaceae (anciennement Ombellifères).
Les apiaceae sont généralement
herbacées sauf Bupleurum qui est ligneux.
Les feuilles sont composées, découpées (carotte, fenouil)
sauf Bupleurum (feuilles simples).
L’inflorescence est en ombelle. On a soit une ombelle simple avec une
bractée à la base du pédoncule de chaque fleur, soit une
ombelle d’ombellule avec les bractées à la base des pédoncules
fixés sur l’ombellule. Les ombelles, en se resserrant, vont imiter
une fleur unique.
Chez Seseli, la formule florale
est : 5Sl, 5Pl, 5E, 2C.
Le fruit est un schizocarpe (= 2 méricarpes) : exemples, graine de cumin,
de carvi.
Exemples de plantes alimentaires
:
Anethum graveolens, l’aneth ; Antriscus cerofolium, le cerfeuil ; Coriandrum
sativum, la coriandre ; Cuminum cyminum, le cumin ; Daucus carota, la carotte
; Foeniculum vulgare, le fenouil.
Exemples de plantes dangereuses :
Conium maculatum, la grande ciguë ; Cicuta virosa, la ciguë aquatique.
10\ Les Astérales.
Les Asteraceae (anciennement Composées).
L’inflorescence est en capitule. Les fleurs sont insérées sur un réceptacle. Le tout simule une fleur unique. A la base de celle-ci, on a un involucre de bractées comme chez les apiaceae.
L’ovaire est nettement infère.
Le fruit est un akène, souvent surmonté par un papus (ensemble
de poils aidant à la dissémination de la graine par le vent).
Ce sont des plantes à fort pouvoir de colonisation.
Exemple d’Asteraceae :
Cichorium endiva, l’endive ; Lactuca sativa, la laitue ; Taraxacum officinale,
le pissenlit ; Helianthus annuus, le tournesol ; Cynara scolymus, l’artichaut
; Artemisia absinthium, l’absinthe ; Artemisia glacialis, le genépi
; Arnica montana, l’arnica.
a\ Les tubuliflores.
Les fleurs sont actinomorphes, tubuleuses.
Exemple : le bleuet, Centauver.
Les anthères sont soudées et forment un tube d’où
émerge le style et deux stigmates.
b \ Les liguliflores.
La fleur est ligulée, zygomorphe, avec cinq dents.
c\ Les radiées.
Les fleurs sont ligulées
avec trois dents périphériques. Au centre, elles sont tubuleuses.
On trouve chez les radiées, la marguerite, le chrysanthème.
C’est la meilleure
simulation de fleur unique.
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