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Comment s'appelle cette fleur ?

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J'ai photographié cette fleur en Europe centrale. J'ai regardé dans les bases de données en ligne mais je ne peux pas vraiment identifier la fleur réelle, car il y en a tellement qui se ressemblent beaucoup. Pouvez-vous m'aider? Comment s'appelle cette fleur ?


On dirait que c'est commun Géranium sylvaticum (également appelé géranium des bois ou fleur de mai), et c'est au moins un proche parent (membre de la Géranium genre). Cette plante se trouve couramment dans toute l'Europe et dans certaines parties de l'Asie (voir la carte ci-dessous), et elle est parfois plantée dans les jardins. C'est une plante herbacée vivace qui pousse dans de nombreux types d'habitats (bois, prairies, bords de routes, zones de montagne), et les fleurs sont le plus souvent violettes à bleues, mais peuvent aussi être blanches. Géranium pratense est très similaire, mais a généralement des lobes de feuilles plus étroits et des tiges de fleurs courbées. Cependant, il pourrait ne pas être possible de séparer ces deux espèces en fonction de votre image.

Il existe également des parents similaires trouvés en Amérique du Nord (par ex. Géranium maculatum) et en Asie (par ex. Géranium himalayen) et de nombreux hybrides de plantes de ce genre sont cultivés.


(photo de Wikipédia suédois)


(carte de répartition du Muséum suédois d'histoire naturelle : Den virtuella floran)


Je suppose que ce serait le géranium des prés (Geranium pratense), voir cette image (à partir d'ici, d'autres images sont disponibles là-bas):

La fleur est assez commune sur les prairies d'Europe, voir ici.


23.5 : Anatomie d'une fleur

Les fleurs sont composées d'ensembles de feuilles très modifiées disposées en verticilles. Le verticille le plus externe d'une fleur s'appelle le calice et est composé de sépales. A l'intérieur du calice se trouve le corolle, qui est composé de pétales. Les sépales sont souvent plus petits et moins colorés que les pétales, mais cette règle générale peut être trompeuse. Par exemple, les lis ont souvent des sépales et des pétales identiques. La seule façon de les distinguer est par emplacement : quel verticille se trouve à l'extérieur ?

Ensemble, le calice et la corolle sont appelés le périanthe (péri- sens autour, anth- sens fleur). A l'intérieur du périanthe se trouve le androcée (maison de l'homme), une spire composée de étamines. Chaque étamine a une longue filament tenant des sacs polliniques appelés anthères. A l'intérieur de l'androcée se trouve le gynécée (maison de femme), qui se compose de carpelles. Chaque carpelle a un ovaire à la base où ovules sont logés. Les style émerge de l'ovaire et est surmonté de la stigmate. Les grains de pollen atterrissent sur le stigmate et doivent pousser un tube le long du style pour atteindre l'ovule et terminer la fécondation.

Tous ces verticilles s'attachent à une zone appelée le réceptacle, qui se trouve au bout de la tige qui mène à la fleur. Cette tige est appelée la pédoncule. Dans le cas d'une inflorescence, où plusieurs fleurons sont produits à la place d'une seule fleur, les tiges menant aux fleurons sont appelées pédicelles.

Dans le diagramme de la fleur ci-dessous, ajoutez des étiquettes pour tous les termes en gras ci-dessus et attribuez à chaque verticille une couleur différente. Faites une clé pour les couleurs et les verticilles.

Figure (PageIndex<1>): Structure florale


La biologie d'une rose

Les roses sont l'une des fleurs les plus populaires dans le monde. Alors que la plupart des rosiers descendent des familles de roses européennes et asiatiques, en 1986, le Congrès a fait de la rose l'emblème floral national des États-Unis. Avec différentes tailles et couleurs au choix, certaines roses ont une signification spécifique. Une rose rouge est un symbole d'amour, tandis que des roses jaunes signifient l'amitié. Certaines roses portent même le nom de célébrités, de dirigeants mondiaux et de scientifiques. De la rose Agatha Christie à la rose Ronald Reagan, il existe de nombreuses variétés différentes. Les roses sont des plantes ornementales qui ajoutent un attrait esthétique à n'importe quel jardin, mais elles servent également à plusieurs autres fins. Ils peuvent également être coupés et transformés en bouquet floral. Certaines roses sont même utilisées pour créer le parfum parfait. Et c'est peut-être difficile à croire, mais certaines parties de la rose sont pressées dans des huiles, réduites en purée en gelée ou infusées dans le cadre d'un thé ! Pouvez-vous imaginer sortir dans le jardin et prendre une collation de roses ?

Malgré leur apparence différente, toutes les roses ont la même anatomie générale. L'anatomie d'une rose est composée de nombreuses parties qui travaillent toutes ensemble pour produire une plante florissante. Avant qu'une rose ne fleurisse, les sépales servent à protéger le bourgeon. Au fur et à mesure que la fleur fleurit, les sépales reculent pour fournir suffisamment d'espace. Une fois que la rose a fleuri, ses pétales deviennent évidents. Les pétales ne sont qu'un moyen pour les gens de distinguer une rose d'une autre. Au milieu des pétales se trouve le stigmate, une masse qui semble être recouverte d'une poudre jaune. C'est ici que la rose accepte la pollinisation. Le stigmate se trouve au sommet du style, où une petite ouverture permet au pollen de descendre dans les ovaires de la rose. Contrairement aux autres fleurs, la rose a plusieurs ovaires. La classification scientifique d'une rose la place dans le royaume des Plantae et la regroupe avec les plantes vasculaires, les plantes à graines et les plantes à fleurs jusqu'aux Rosacées, ou la famille des roses. Le genre spécifique s'appelle Rosa L. À partir de là, les roses sont divisées en différentes espèces.

Les roses existent depuis un bon bout de temps. Les scientifiques ont trouvé des fossiles qui suggèrent que les roses ont environ 35 millions d'années. Cela signifie que même les dinosaures ont pu s'arrêter et sentir les roses ! Au fil du temps, de nouvelles variantes de roses ont été découvertes et certains amoureux des plantes aiment même créer des roses hybrides à partir de la graine d'une rose et du pollen d'une autre. Un groupe de sélectionneurs de roses au Canada a même réalisé une gamme complète de roses qu'ils appellent la série Explorer. Chacun porte le nom d'un explorateur canadien différent.

Planter des roses demande du temps et du dévouement et commence par trouver le bon emplacement. Il est important de tenir compte de la météo et de l'environnement général de la région. Certaines roses prospéreront dans certains endroits. Tout comme les autres fleurs, les roses ont besoin d'une combinaison de lumière du soleil, de terre, d'eau et d'engrais. Parce que les graines tombent généralement à l'automne, les roses ont besoin de quelques mois de froid pour démarrer le processus. C'est ce qu'on appelle la stratification. Lorsque le temps commence à se réchauffer, les semis germent. Différentes espèces de roses poussent à des rythmes différents, il est donc possible de voir certains semis dès huit semaines tandis que d'autres peuvent prendre plusieurs mois avant de faire leur apparition. Il faut de la patience pour faire pousser une rose à partir d'une graine, mais les résultats finaux valent bien l'attente. Une rose a même eu l'opportunité de pousser dans l'espace !

Les roses sont de toutes formes et tailles. Les plus petites variations sont appelées roses micro-miniatures, et elles ne mesurent qu'un peu plus d'un pied de hauteur. Lorsque les fleurs sont complètement ouvertes, elles ont à peu près la taille d'un centime. Les plus grandes roses entrent dans la catégorie des « grandiflora ». Ils mesurent environ six pieds de haut et ont de grandes fleurs sur chaque tige. En plus de pousser individuellement, certaines roses peuvent grimper au fur et à mesure de leur croissance, atteignant plus de 12 pieds de haut, tandis que d'autres poussent dans un arbuste ou un buisson.

En raison de ces variations, il peut être difficile de trouver un nombre exact d'espèces de roses. Cependant, la plupart des gens s'accordent à dire qu'il existe environ 100 espèces. Avec de multiples utilisations et un large éventail d'esthétiques, il n'est pas surprenant que les roses soient tenues en si haute estime dans le monde entier. Qu'il s'agisse d'ajouter une touche de couleur au paysage extérieur ou d'égayer la journée de quelqu'un, la rose offre de belles couleurs, des pétales doux et, dans certains cas, un parfum frais.


Parties d'une fleur typique (avec schéma)

Lisez cet article pour en savoir plus sur les parties d'une fleur typique !

La fleur se développe sur l'axe mère (tige) sous forme de bouton floral.

Une fleur d'angiosperme typique a les parties suivantes :

C'est une structure en forme de feuille à l'aisselle de laquelle se développe souvent une fleur.

C'est la tige de la fleur qui peut être courte, longue ou même absente.

Ce sont des appendices écailleux présents sur le pédicelle.

4. Réceptacle (= Thalamus ou Torus) :

C'est la pointe renflée ou élargie du pédicelle qui porte quatre verticilles, c'est-à-dire le calice, la corolle, l'androcée et le gynécée. Parmi ceux-ci, le calice et la corolle sont collectivement appelés verticilles auxiliaires ou accessoires, tandis que l'androcée et le gynécée sont ensemble appelés verticilles essentiels ou reproducteurs.

C'est le premier ou le plus externe verticille protecteur. Le membre individuel du calice s'appelle un sépale qui est généralement vert.

C'est le deuxième ou attrayant verticille présent à l'intérieur du calice. Chaque membre de la corolle s'appelle un pétale.

C'est le troisième ou verticille mâle. C'est un ensemble de parties mâles appelées étamines. Chaque étamine est une feuille modifiée ou une microsporophylle. Chaque étamine se compose de 3 parties : filament, anthère et conjonctif. Chaque anthère a deux lobes d'anthère et chaque lobe contient généralement deux sacs polliniques ou micro-sporanges remplis de grains de pollen ou de microspores.

(d) Gynécée ou Pistil :

C'est le quatrième ou verticille femelle, et ses unités fonctionnelles sont appelées carpelles (= mégasporophylles). Un carel typique se compose d'un ovaire, d'un style et d'un stigmate. L'ovaire est la partie basale enflée du carpelle qui contient un ou plusieurs ovules. Chaque ovule est relié à la paroi de l'ovaire par un tissu spécial appelé palacenta.

Les bractées sont des feuilles spécialisées à l'aisselle desquelles apparaissent des fleurs bractées.

Les bractées varient en taille, en couleur et en durée et sont des types suivants :

(i) Bractées foliacées ou feuillues :

Vert, plat et semblable à une feuille, par exemple, Acalypbn, Adhatuda Gynandropsis.

Grande bractée en forme de bateau et de couleur serrée renfermant des parties inférieures, par exemple, banane, palmiers, Coloscassia.

Bractées aux couleurs vives comme des pétales, par exemple Polnsettia (Euphorbia pulcherrima)

Groupe de bractées en un ou plusieurs verticilles autour de l'éclat des fleurs, par exemple le tournesol.

Verticille de bractéoles apparaissant à la base du calice de la cravate, par exemple, coton, doigt de dame, fraise.

Bractées écailleuses petites et sèches que l'on ne trouve que dans les gaz et les carex.

Présent à la base de chaque fleuron de membres de compositae, par exemple, le tournesol.

Le calice est le verticille le plus externe qui se compose de sépales.

(a) Sépaloïde : Lorsque les sépales sont verts.

(b) Pétale : Lorsque les sépales sont colorés, par exemple, Mirabilis, Delphinium

(i) Polysépales – Lorsque les sépales sont libres, par exemple la moutarde

(b) Gamosépale – Lorsque les sépales sont unis, par exemple, Datura, Hibiscus

(a) Caducous (Fugacious): Sépales qui tombent tôt ou prématurément, par exemple, Argemone, Papaverine.

(b) à feuilles caduques : les sépales tombent avec les pétales juste après la fécondation, par exemple, Brassica.

(c) Persistant : Ils restent attachés au fruit, par exemple, tomate, brinjal, Solatium, Datura, etc.

(d) Marcescent : C'est aussi un calice persistant, mais il prend un aspect ratatiné et desséché, par exemple Goyave (Psidium guajava).

(e) Accrescent : Encore un calice persistant mais de plus en plus gros avec le fruit, par exemple Physalis, Shorea.

4. Modifications de Calyx :

Bien que les sépales soient généralement verts et ressemblent à des feuilles, cependant, dans certaines plantes, ils sont modifiés sous plusieurs formes, telles que celles indiquées ci-dessous, à des fins diverses :-

(a) Pappus-sépales velus ou plumeux, par exemple, Sonchus, Vernonia, tournesol, etc.

(b) Éperon - Lorsqu'un ou plusieurs sépales deviennent une excroissance en forme de bec appelée éperon, par exemple Impatiens, Delphinium.

(c) Sépales ressemblant à des feuilles feuillues, par exemple, chez Mussaenda, l'un des sépales est modifié en sépales jaunes ressemblant à des feuilles pour attirer les insectes pour la pollinisation.

(d) Épineux – Sépales persistants modifiés en épines, par exemple Trapa.

Comme dans Aconitum, l'un des sépales est modifié en une structure en forme de capuchon couvrant ainsi toute la fleur.

Dans la famille des Labiatae, le calice est bilabié, différencié en une lèvre supérieure et une lèvre inférieure. Chaque lèvre est composée d'un ou plusieurs sépales, par exemple, Ocimum (Tulsi – ici il y a un sépale dans la lèvre supérieure et quatre dans la lèvre inférieure), Salvia (trois dans la lèvre supérieure et deux dans la lèvre inférieure).

La corolle est le deuxième verticille floral présent à l'intérieur du calice et destiné à attirer les agents de pollinisation. Il se compose d'unités individuelles appelées pétales. Chaque pétale se différencie en une griffe étroite et un membre élargi.

(a) Pétoloïde – Pétales colorés autres que le vert.

(b) Sépale vieux – Pétales verts comme des sépales, par exemple, Magnolia. Polyalthie.

(a) Polypétales – Sans pétales, par ex. Brassica.

(b) Gamopetalous – Pétales unis, par exemple, Datura, Pétunia.

I. Polypétale et Régulier :

(a) Cruciforme – Corolle à quatre pétales disposés en forme de croix, par exemple Brassica, Iberis, etc.

(b) Caryophyllaceous – Corolle à cinq pétales disposés de telle manière que les membres se trouvent à angle droit par rapport aux griffes, par exemple, Silene, Dianthus, etc.

(c) Rosacée – Pétales cinq ou plus sans griffes, c'est-à-dire sessiles, par exemple Rose, thé, pomme, etc.

II. Polypétale et Irrégulier :

Ici la corolle à cinq pétales apparaît en forme de papillon. Le grand pétale postérieur est appelé standard ou vexillum, deux pétales latéraux sont appelés ailes ou ailes et les deux pétales fusionnés les plus internes sont appelés carène ou carène. C'est la caractéristique de la famille des Papilionacées.

III. Gamopetalous et Regular :

(a) Tubulaire – corolle en forme de tube ou cylindrique, par exemple, fleurons de disque de tournesol.

(b) Corolle en forme de cloche campanulée, par exemple Campanule, Physalis.

(c) Corolle en forme de furmel infundibuliforme, par exemple, Pétunia, Datura

(d) Tournez – la corolle en forme de roue, par exemple, Calotropis, brinjal.

(e) Corolle hypocratériforme en forme de Salver, par exemple Vinca.

(f) Corolle urcéolée en forme de Um, par exemple Bryophyllum.

IV. Gamopetalous et Irrégulier :

(a) Corolle en forme de ligulée-sangle, par exemple, fleurons de rayon.

(b) Bilabiate – corolle à deux lèvres où les lèvres restent toujours ouvertes, par exemple, Salvia, Ocimum etc.

(c) Personnalité – corolle à deux lèvres où les lèvres restent fermées par une projection appelée Palais, par exemple Antirrhinum (muflier), Lindenbergia.

4. Estivation de la corolle et du calice :

L'estivation est le mode d'arrangement des sépales ou des pétales les uns par rapport aux autres dans un bouton floral. Il est utile dans la classification et l'identification des plantes.

Il est des types suivants :

Les bords des sépales ou des pétales se touchent ou ne se touchent pas mais ne se chevauchent pas, par exemple, moutarde, coriandre, etc.

Un bord d'un pétale ou d'un sépale chevauche régulièrement le bord du suivant, par exemple des pétales de rose de Chine.

Le chevauchement devient irrégulier. Sur cinq membres, un est extérieur, un est intérieur et les trois autres restent dans un état tordu.

Il a deux sous-types :

une. Imbrication ascendante :

Le pétale postérieur est le plus à l'intérieur, c'est-à-dire qu'il est recouvert par les pétales latéraux, par exemple Cassia.

b. Imbriqué descendant (= vaxillaire) :

Le pétale postérieur est le plus à l'extérieur et le plus grand qui chevauche les pétales latéraux (ailes). Ils renferment à leur tour les deux plus petits pétales antérieurs (quilles). On l'appelle aussi papilionacée.

C'est un type imbriqué modifié avec 2 extérieurs, 2 intérieurs et un reste tordu, par exemple, Ipomoea, goyave, etc.

Lorsque les verticilles non essentiels (sépales et pétales) ne sont pas distincts, ils sont collectivement appelés periandi. Les membres individuels du périanthe sont connus sous le nom de tépales, par exemple, Asphodelus, Onion. Ils peuvent être sépaloïdes (verdâtres) ou pétaloïdes (de couleur autre que verte). Le périanthe libre et fusionné s'écrit respectivement comme polyphylle (= polytépale) et gamophylle (= gamotapelous).

Androcée, le verticille reproducteur mâle de la fleur, est composé d'étamines. Une étamine (= microsprophylle) est composée principalement de deux parties : une grande partie terminale, l'anthère, et une tige appelée filament. Chaque anthère se compose généralement de deux lobes reliés entre eux par une suture connue sous le nom de conjonctif. Chaque lobe d'anthère contient deux cavités appelées sacs polliniques, dans lesquelles sont produits des grains de pollen (Fig. 6.10-A).

(c) Triandre-trois étamines

(d) Polyandre - de nombreuses étamines

2. (a) Inséréles étamines restent à l'intérieur du tube de la corolle, par exemple, Pétunia.

(b) Les étamines exsertes – sont plus longues et exposées hors du tube de la corolle, par exemple Hibiscus, Acacia.

(a) Isostémone-lorsque toutes les étamines d'une fleur sont de longueurs égales, par exemple, solarium.

(b) Hétérostemne – lorsque la longueur des étamines est inégale, par exemple Cassia

(c) Didynamous – étamines quatre, 2 courtes et 2 longues, par exemple, Ocimum

(d) Tetradynamous – étamines six, deux extérieures courtes et quatre intérieures longues, par exemple Brassica.

4. Disposition des étamines :

(a) Diplostemonous – Étamines disposées en deux verticilles, le verticille externe alterne avec les pétales (alternipetalous) et le verticille interne est opposé aux pétales (antipétale), par exemple, Cassia.

(b) Obdiplostémone – Lorsque le verticille externe des étamines est antipétale et que le verticille interne est alternipétale, par exemple Dianthus.

(c) Étamines polystémones – disposées en plus de 2 verticilles.

5. (a) Étamines fertiles-Étamines produisant du pollen.

(b) Les staminodestamens ne produisent pas de pollen, c'est-à-dire non fonctionnels, par exemple Salvia, Cassia.

6. (a) Anthère monothéque à un lobe, ayant 2 chambres polliniques (bisporangiées), par exemple, famille des Malvacées.

(b) Anthère dithéque à deux lobes, ayant 4 chambres polliniques (tétrasporangiées), par exemple, Moutarde.

7. Cohésion des étamines :

(a) Adelpnous-Quand les filaments sont unis mais que les anthères restent libres.

Il est de trois types –

je. Monoadelphe – Filaments de toutes les étamines réunies en un seul faisceau, par exemple Hibiscus.

ii. Diadelphe – Les filaments d'étamines sont unis pour former deux faisceaux, par exemple, le pois.

iii. Polyadelphe – Les filaments d'étamines sont unis pour former de nombreux faisceaux, par exemple, Citrus, Castor, Cotton etc.

(b) Syngenesious – Lorsque les anthères des étamines sont fusionnées et que les filaments restent libres, par exemple, Helianthus, Tridax.

(c) Synandrous – Lorsque les étamines sont fusionnées sur toute leur longueur, par exemple, Cucurbita.

(d) Polyandre – Lorsque les étamines sont libres les unes des autres, par exemple, Ranunculus, Iberis, etc.

8. Adhérence des étamines :

(a) Epipetalous – Fusion d'étamines avec des pétales, par exemple, Datura, Ixora, tabac, pomme de terre, etc.

(b) Épitépale (épiphyle) – Les étamines (utilisées avec les tépales, par exemple, les asperges, les asphodèles, etc.

(c) Gynandrous – Étamines fusionnées avec des pistils, par exemple, Calotropis.

La fleur [Fleur—Une pousse modifiée]

9. Fixation des anthères.

(a) Basifixed (Inné) – Filament attaché à la base de l'anthère, par exemple, Brassica, Datura.

(b) Dorsifixed- Filament attaché à la face dorsale (arrière) de l'anthère, par ex. Passiflore, Sesbonia, Annona etc.

(c) Adnate-Filament attaché sur toute la longueur de l'anthère, par ex. Magnolia, Nicotiana, Michelia, Nelumbium etc.

(d) Polyvalent – Filament attaché à un point sur le dos ou la base de l'anthère afin de lui permettre de se balancer librement, par exemple, Delonix, herbes, etc.

(e) Divergent (divariqué) – Lorsque deux lobes d'anthère se séparent en raison d'un connecteur élargi, par exemple Tilia.

(f) Distractile – Lorsque deux lobes d'anthère sont éloignés l'un de l'autre, par exemple Salvinia.

Le gynécée, le verticille reproducteur femelle de la fleur, est constitué de carpelles (= mégasporophylles).Un carpelle se différencie en 3 parties : le stigmate, le style et l'ovaire. Lorsque le gynécée est stérile ou sous-développé, on l'appelle pistillode.

1. Le gynécée peut être classé en deux grands types :

(a) Simple ou Monocarpellaire :

Il est composé d'un seul carpelle, par exemple, pois, toutes les légumineuses.

(b) Composé ou Multi-capillaire :

Il comprend plus d'un carpelle. Un tel type de gynécée se produit dans la majorité des plantes à graines. Encore une fois, il peut être des deux types suivants : –

Chaque carpelle est libre de l'autre formant un gynécée séparé, par exemple, Ranunculus, Clematis, etc.

Tous les carpelles sont fusionnés les uns avec les autres formant un gynécée composé, par exemple, Brassica (moutarde), Hibiscus (rose de Chine), espèces de Solanum, etc.

Selon le nombre de carpelles, un gynécée syncarpe peut être des types suivants:

(i) Bicarpellaire : Comprend deux carpelles, par exemple, Sonchus, Coriandrum, Mussaenda.

(ii) Tricarpellaire : Avec trois carpelles, par exemple, Allium cepa (oignon), etc.

(iii) Tétracarpellaire : Avec quatre carpelles, par exemple, Duranta, Berberis, etc.

(iv) Pentacarpellaire : Avec cinq carpelles, par exemple Hibiscus (rose de Chine), Media (Neem), etc.

(v) Multicarpellaire : Avec plus de cinq carpelles, par exemple Papaver. 3. Stigmatisation :

C'est la partie terminale du pistil destinée à recevoir les pollens au moment de la pollinisation. Sur la base de la forme, le stigmate peut être — capité ou rond : Hibiscus, Citrus plumeux ou plumeux : graminées Fid ou fourchu : Tridax Discoïde : Melia En forme d'haltère : Thomoea Hood-Like : coquelicot En forme d'entonnoir : Crocus strié Argemone

C'est la tige tubulaire qui relie le stigmate à l'ovaire.

Il peut être des types suivants-

Lorsque le style se trouve dans la même ligne droite que l'ovaire, par exemple, Hibiscus, Dianthus, etc.

Lorsque le style semble provenir du côté de l'ovaire, comme dans la fraise, la mangue.

Parfois, comme dans la famille des Labiatae, l'ovaire est lobé et le style naît de la dépression au centre de l'ovaire. Un tel style est qualifié de gynobasique, par exemple Ocimum.

Lorsque le style devient aplati et coloré comme des pétales, par exemple Canna, Iris.

C'est la partie la plus basse (basale) du gynécée, qui se développe par l'enroulement des carpelles (mégasporophylles) le long de la ligne médiane.

1. Position de l'ovaire sur le thalamus :

En relation avec d'autres verticilles floraux, l'ovaire peut occuper l'une des positions suivantes :

Lorsque l'ovaire occupe la position la plus élevée sur le thalamus et que les trois autres verticilles (c'est-à-dire les sépales, les pétales et les étamines) sont successivement insérés en dessous, l'ovaire est appelé supérieur, par exemple Citrus (citron), Hibiscus, Brassica, etc.

Ici, le thalamus se développe autour de l'ovaire pour former une coupe et porte des sépales, des pétales et des étamines sur le bord de la coupe, par exemple Rosa (Rose), Prunus, etc.

Dans ce type, le thalamus recouvre complètement l'ovaire et fusionne avec lui. Les sépales, les pétales et les étamines émergent du haut de l'ovaire, par exemple Coriandrum, Mussaenda, Cucurbita, etc.

2. Chambres (locules) de l'ovaire :

Selon le nombre de loges, les types d'ovaires suivants peuvent être reconnus (Fig. 6.15). La plupart du temps, le nombre de loges correspond au nombre de carpelles, mais ce n'est pas la règle, car parfois le nombre de loges peut être supérieur au nombre de carpelles en raison de la formation de faux septa ou inférieur en raison de la dissolution des septa.

Ovaire avec une seule chambre, par exemple, Pisum (pois).

Ovaire avec deux chambres, par exemple, Solarium, Murraya, etc.

Ovaire avec trois chambres, par exemple, Asphodelus, Euphorbia, Musa (banane), etc.

L'ovaire de la fleur possède un ou plusieurs ovules qui se développent plus tard en graines après la fécondation. La région porteuse d'ovules du carpelle est appelée placenta. Le mode d'arrangement des placenta et des ovules dans l'ovaire est appelé placentation.

Il peut être des types suivants : (Fig. 6.16) :

Lorsque le gynécée est apocarpe monocarpellaire, les placenta portant des ovules sont portés sur la suture ventrale, où les marges de la paroi ovarienne fusionnent, par exemple, la famille des Légumineuses.

Ovaire multiloculaire et ovules portés sur placenta central, par exemple, Hibiscus, Citrus, Solarium, Allium, tomate, etc.

L'ovaire est uniloculaire mais le pistil est syncarpe. Les ovules sont portés sur les marges périphériques fusionnées des carpelles, par exemple Brassica, Papaya, Gourde, etc.

L'ovaire est uniloculaire et les ovules sont portés sur une colonne centrale qui n'est reliée à la paroi de l'ovaire par aucun spermatozoïde, par exemple Dianthus, Silene, Primula, etc.

L'ovaire est uniloculaire et un seul ovule est porté à la base de l'ovaire.


Importance culturelle

Les fleurs ont été des symboles de beauté dans la plupart des civilisations du monde, et offrir des fleurs fait toujours partie des commodités sociales les plus populaires. En tant que cadeaux, les fleurs servent d'expression d'affection pour les conjoints, les autres membres de la famille et les amis comme décorations lors de mariages et d'autres cérémonies, comme marques de respect pour le défunt, comme cadeaux encourageants aux alités et comme expressions de remerciement ou d'appréciation. La plupart des fleurs achetées par le public sont cultivées dans des serres commerciales ou des champs horticoles, puis vendues par l'intermédiaire de grossistes à des fleuristes au détail. Voir également articles sur des fleurs individuelles (par exemple, œillet lotus pétunia rose tulipe).

Les rédacteurs de l'Encyclopaedia Britannica Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Adam Augustyn, rédacteur en chef, Reference Content.


Contenu

La fleur vient du moyen anglais farine, qui faisait référence à la fois au grain broyé et à la structure reproductive des plantes, avant de se séparer au XVIIe siècle. Il vient à l'origine du nom latin de la déesse italienne des fleurs, Flora. Le premier mot pour fleur en anglais était fleur, [2] bien qu'il se réfère désormais uniquement aux fleurs des arbres fruitiers. [3]

Parties florales Modifier

Les parties essentielles d'une fleur peuvent être considérées en deux parties : la partie végétative, constituée des pétales et des structures associées dans le périanthe, et les parties reproductrices ou sexuées. Une fleur stéréotypée se compose de quatre types de structures attachées à l'extrémité d'une courte tige. Chacune de ces sortes de pièces est disposée en spire sur le réceptacle. Les quatre verticilles principaux (partant de la base de la fleur ou du nœud le plus bas et allant vers le haut) sont les suivants :

Périanthe Modifier

Collectivement, le calice et la corolle forment le périanthe (voir schéma).

  • Calice: le verticille le plus externe constitué d'unités appelées sépales ceux-ci sont généralement verts et entourent le reste de la fleur au stade du bouton, cependant, ils peuvent être absents ou proéminents et ressemblant à des pétales chez certaines espèces.
  • Corolle: le prochain verticille vers l'apex, composé d'unités appelées pétales, qui sont généralement minces, doux et colorés pour attirer les animaux qui aident le processus de pollinisation.
  • Périgone: chez les monocotylédones le calice et la corolle sont indiscernables ainsi les verticilles du périanthe ou périgone sont appelés tépales. [4]

Reproduction Modifier

  • Androcée (du grec andros oikia: maison de l'homme) : le prochain verticille (parfois multiplié en plusieurs verticilles), constitué d'unités appelées étamines. Les étamines se composent de deux parties : une tige appelée filament, surmontée d'une anthère où le pollen est produit par la méiose et finalement dispersé.
  • gynécée (du grec gynaïkos oikia: maison de la femme) : le verticille le plus interne d'une fleur, constitué d'une ou plusieurs unités appelées carpelles. Le carpelle ou plusieurs carpelles fusionnés forment une structure creuse appelée ovaire, qui produit des ovules à l'intérieur. Les ovules sont des mégasporanges et ils produisent à leur tour des mégaspores par méiose qui se développent en gamétophytes femelles. Ceux-ci donnent naissance à des ovules. Le gynécée d'une fleur est également décrit en utilisant une terminologie alternative dans laquelle la structure que l'on voit dans le verticille le plus interne (constitué d'un ovaire, d'un style et d'un stigmate) est appelée un pistil. Un pistil peut être constitué d'un seul carpelle ou de plusieurs carpelles fusionnés. La pointe collante du pistil, le stigmate, est le récepteur du pollen. La tige de soutien, le style, devient la voie par laquelle les tubes polliniques se développent à partir des grains de pollen adhérant au stigmate. La relation avec le gynécée sur le réceptacle est décrite comme hypogyne (sous un ovaire supérieur), périgyne (autour d'un ovaire supérieur), ou épigyne (au-dessus de l'ovaire inférieur).

Modifier la structure

Bien que l'arrangement décrit ci-dessus soit considéré comme "typique", les espèces végétales présentent une grande variation dans la structure florale. [5] Ces modifications ont une importance dans l'évolution des plantes à fleurs et sont largement utilisées par les botanistes pour établir des relations entre les espèces végétales.

Les quatre parties principales d'une fleur sont généralement définies par leur position sur le réceptacle et non par leur fonction. De nombreuses fleurs manquent de certaines parties ou des parties peuvent être modifiées en d'autres fonctions et/ou ressembler à ce qui est généralement une autre partie. Dans certaines familles, comme les Ranunculaceae, les pétales sont considérablement réduits et chez de nombreuses espèces, les sépales sont colorés et semblables à des pétales. D'autres fleurs ont des étamines modifiées qui ressemblent à des pétales. Les fleurs doubles des pivoines et des roses sont principalement des étamines pétaloïdes. [6] Les fleurs présentent une grande variation et les scientifiques des plantes décrivent cette variation de manière systématique pour identifier et distinguer les espèces.

Une terminologie spécifique est utilisée pour décrire les fleurs et leurs parties. De nombreuses parties de la fleur sont fusionnées, les parties fusionnées provenant du même verticille sont connées, tandis que les parties fusionnées provenant de différents verticilles sont des parties adnées qui ne sont pas fusionnées sont libre. Lorsque les pétales sont fusionnés en un tube ou un anneau qui tombe en une seule unité, ils sont sympetalous (également appelés gamopétale). Les pétales connés peuvent avoir des régions distinctes : la base cylindrique est le tube, la région en expansion est la gorge et la région externe évasée est le limbe. Une fleur sympétale, à symétrie bilatérale avec une lèvre supérieure et inférieure, est bilabier. Les fleurs avec des pétales ou des sépales connés peuvent avoir des corolles ou des calices de diverses formes, notamment campanulés, en forme d'entonnoir, tubulaires, urcéolés, en forme de plateau ou en rotation.

Faire référence à la « fusion », comme on le fait couramment, semble discutable car au moins certains des processus impliqués peuvent être des processus de non-fusion. Par exemple, l'ajout d'une croissance intercalaire au niveau ou au-dessous de la base des primordiums des appendices floraux tels que les sépales, les pétales, les étamines et les carpelles peut conduire à une base commune qui n'est pas le résultat d'une fusion. [7] [8] [9]

Beaucoup de fleurs ont une symétrie. Lorsque le périanthe est coupé en deux à travers l'axe central à partir de n'importe quel point et que des moitiés symétriques sont produites, la fleur est dite actinomorphe ou régulière, par ex. rose ou trille. Ceci est un exemple de symétrie radiale. Lorsque les fleurs sont coupées en deux et produisent une seule ligne qui produit des moitiés symétriques, la fleur est dite irrégulière ou zygomorphe, par ex. muflier ou la plupart des orchidées.

Les fleurs peuvent être directement attachées à la plante à leur base (sessiles - la tige ou la tige de support est fortement réduite ou absente). La tige ou la tige qui sous-tend une fleur s'appelle un pédoncule. Si un pédoncule supporte plus d'une fleur, les tiges reliant chaque fleur à l'axe principal sont appelées pédicelles. L'apex d'une tige fleurie forme un renflement terminal appelé torus ou réceptacle.

Inflorescence Modifier

Dans les espèces qui ont plus d'une fleur sur un axe, la grappe collective de fleurs est appelée un inflorescence. Certaines inflorescences sont composées de nombreuses petites fleurs disposées en une formation qui ressemble à une seule fleur. L'exemple courant de ceci est la plupart des membres du très grand groupe composite (Asteraceae). Une marguerite ou un tournesol, par exemple, n'est pas une fleur mais une fleur diriger-une inflorescence composée de nombreuses fleurs (ou fleurons). Une inflorescence peut inclure des tiges spécialisées et des feuilles modifiées appelées bractées.

Diagrammes floraux et formules florales Modifier

UNE formule florale est un moyen de représenter la structure d'une fleur à l'aide de lettres, de chiffres et de symboles spécifiques, présentant des informations substantielles sur la fleur sous une forme compacte. Il peut représenter un taxon, donnant généralement des plages de nombres d'organes différents ou d'espèces particulières. Des formules florales ont été développées au début du 19ème siècle et leur utilisation a diminué depuis. Prenner et al. (2010) ont conçu une extension du modèle existant pour élargir la capacité descriptive de la formule. [10] Le format des formules florales diffère selon les régions du monde, mais elles transmettent les mêmes informations. [11] [12] [13] [14]

La structure d'une fleur peut aussi s'exprimer au moyen de diagrammes floraux. L'utilisation de diagrammes schématiques peut remplacer de longues descriptions ou des dessins compliqués comme outil pour comprendre à la fois la structure florale et l'évolution. De tels diagrammes peuvent montrer des caractéristiques importantes des fleurs, y compris les positions relatives des divers organes, y compris la présence de fusion et de symétrie, ainsi que des détails structurels. [11]

Une fleur se développe sur une pousse modifiée ou axe à partir d'un méristème apical déterminé (déterminé ce qui signifie que l'axe grandit jusqu'à une taille définie). Il a des entre-nœuds comprimés, portant des structures qui, dans la morphologie classique des plantes, sont interprétées comme des feuilles fortement modifiées. [15] Des études de développement détaillées, cependant, ont montré que les étamines sont souvent initiées plus ou moins comme des tiges modifiées (caulomes) qui, dans certains cas, peuvent même ressembler à des rameaux. [9] [5] Compte tenu de toute la diversité dans le développement de l'androcée des plantes à fleurs, on retrouve un continuum entre les feuilles modifiées (phyllomes), les tiges modifiées (caulomes) et les rameaux modifiés (pousses). [16] [17]

Transition de floraison Modifier

La transition vers la floraison est l'un des principaux changements de phase qu'une plante effectue au cours de son cycle de vie. La transition doit avoir lieu à un moment favorable à la fécondation et à la formation des graines, assurant ainsi un succès reproducteur maximal. Pour répondre à ces besoins, une plante est capable d'interpréter d'importants indices endogènes et environnementaux tels que les changements dans les niveaux d'hormones végétales et les changements saisonniers de température et de photopériode. [18] De nombreuses plantes vivaces et la plupart des bisannuelles nécessitent une vernalisation pour fleurir. L'interprétation moléculaire de ces signaux se fait par la transmission d'un signal complexe connu sous le nom de florigène, qui implique une variété de gènes, notamment Constans, Flowering Locus C et Flowering Locus T. Florigen est produit dans les feuilles dans des conditions favorables à la reproduction et agit dans les bourgeons. et des conseils de croissance pour induire un certain nombre de changements physiologiques et morphologiques différents. [19]

La première étape de la transition est la transformation des primordiums de tige végétative en primordiums floraux. Cela se produit lorsque des changements biochimiques ont lieu pour changer la différenciation cellulaire des tissus des feuilles, des bourgeons et des tiges en tissus qui se développeront dans les organes reproducteurs. La croissance de la partie centrale de l'extrémité de la tige s'arrête ou s'aplatit et les côtés développent des protubérances en forme de verticille ou de spirale autour de l'extérieur de l'extrémité de la tige. Ces protubérances se développent dans les sépales, les pétales, les étamines et les carpelles. Une fois que ce processus commence, dans la plupart des plantes, il ne peut pas être inversé et les tiges développent des fleurs, même si le début initial de l'événement de formation des fleurs dépendait d'un signal environnemental. [20]

Développement d'organes Modifier

Le modèle ABC est un modèle simple qui décrit les gènes responsables du développement des fleurs. Trois activités géniques interagissent de manière combinatoire pour déterminer les identités développementales de l'organe primordia dans le méristème apical floral. Ces fonctions génétiques sont appelées A, B et C. Les gènes A ne sont exprimés que dans la partie la plus externe et la plus basse du méristème apical, qui devient un verticille de sépales. Dans le deuxième verticille, les gènes A et B sont exprimés, ce qui conduit à la formation de pétales. Dans le troisième verticille, les gènes B et C interagissent pour former des étamines et au centre de la fleur, seuls les gènes C donnent naissance à des carpelles. Le modèle est basé sur des études de fleurs aberrantes et de mutations dans Arabidopsis thaliana et le muflier, Antirrhinum majus. Par exemple, lorsqu'il y a une perte de fonction du gène B, des fleurs mutantes sont produites avec des sépales dans le premier verticille comme d'habitude, mais aussi dans le deuxième verticille au lieu de la formation normale des pétales. Dans le troisième verticille, l'absence de fonction B mais la présence de la fonction C imite le quatrième verticille, conduisant à la formation de carpelles également dans le troisième verticille. [21]

Le but principal d'une fleur est la reproduction de l'individu et de l'espèce. Toutes les plantes à fleurs sont hétérosporeux, c'est-à-dire que chaque plante individuelle produit deux types de spores. Les microspores sont produites par la méiose à l'intérieur des anthères et les mégaspores sont produites à l'intérieur des ovules qui se trouvent dans un ovaire. Les anthères se composent généralement de quatre microsporanges et un ovule est un mégasporange tégumenté. Les deux types de spores se développent en gamétophytes à l'intérieur des sporanges. Comme pour toutes les plantes hétérosporées, les gamétophytes se développent également à l'intérieur des spores, i. e., ils sont endosporiques.

Dans la majorité des espèces végétales, les fleurs individuelles ont à la fois des carpelles et des étamines fonctionnels. Les botanistes décrivent ces fleurs comme « parfaites » ou « bisexuées », et l'espèce comme « hermaphrodite ». Chez une minorité d'espèces végétales, leurs fleurs sont dépourvues de l'un ou l'autre organe reproducteur et sont qualifiées d'« imparfaites » ou d'« unisexuées ». Si les plantes individuelles d'une espèce ont chacune des fleurs unisexuées des deux sexes, alors l'espèce est « monoïque ». Alternativement, si chaque plante individuelle n'a que des fleurs unisexuées du même sexe, alors l'espèce est « dioïque ».

Le but principal de la fleur est la reproduction. [22] Étant donné que les fleurs sont les organes reproducteurs de la plante, elles assurent la jonction du sperme, contenu dans le pollen, aux ovules - contenus dans l'ovaire. [23] La pollinisation est le mouvement du pollen des anthères vers le stigmate. [24] Normalement, le pollen est déplacé d'une plante à une autre, connue sous le nom de pollinisation croisée, mais de nombreuses plantes sont capables de s'autopolliniser. La pollinisation croisée est préférée car elle permet la variation génétique, ce qui contribue à la survie de l'espèce. [25] Beaucoup de fleurs dépendent donc de facteurs externes pour la pollinisation, tels que : le vent, l'eau, les animaux et surtout les insectes. De plus gros animaux tels que les oiseaux, les chauves-souris et même certains opossums pygmées [26] peuvent également être employés. [27] [28] Pour accomplir ceci, les fleurs ont des conceptions spécifiques qui encouragent le transfert de pollen d'une plante à une autre de la même espèce. La période de temps pendant laquelle ce processus peut avoir lieu (lorsque la fleur est complètement déployée et fonctionnelle) est appelée anthèse, [29] par conséquent l'étude de la biologie de la pollinisation est appelée anthécologie. [30]

Les plantes à fleurs sont généralement confrontées à une pression évolutive pour optimiser le transfert de leur pollen, ce qui se reflète généralement dans la morphologie des fleurs et le comportement des plantes. [31] Le pollen peut être transféré entre les plantes via un certain nombre de « vecteurs » ou de méthodes. Environ 80% des plantes à fleurs utilisent des vecteurs biotiques ou vivants.D'autres utilisent des vecteurs abiotiques ou non vivants et certaines plantes utilisent des vecteurs multiples, mais la plupart sont hautement spécialisés. [32]

Bien que certaines s'intègrent entre ou en dehors de ces groupes, [33] la plupart des fleurs peuvent être divisées entre les deux grands groupes de méthodes de pollinisation suivants :

Pollinisation biotique Modifier

Les fleurs qui utilisent des vecteurs biotiques attirent et utilisent des insectes, des chauves-souris, des oiseaux ou d'autres animaux pour transférer le pollen d'une fleur à l'autre. Souvent, ils sont spécialisés dans la forme et ont une disposition des étamines qui garantit que les grains de pollen sont transférés aux corps du pollinisateur lorsqu'il atterrit à la recherche de son attractif (comme le nectar, le pollen ou un partenaire). [34] En poursuivant cet attractif à partir de nombreuses fleurs de la même espèce, le pollinisateur transfère le pollen aux stigmates – disposés avec une précision tout aussi pointue – de toutes les fleurs qu'il visite. [35] De nombreuses fleurs reposent sur une simple proximité entre les parties de la fleur pour assurer la pollinisation, tandis que d'autres ont des conceptions élaborées pour assurer la pollinisation et empêcher l'autopollinisation. [25] Les fleurs utilisent des animaux, notamment : des insectes (entomophilie), des oiseaux (ornithophilie), chauves-souris (chiroptérophilie), des lézards, [28] et même des escargots et des limaces (malacophilae). [36]

Méthodes d'attraction Modifier

Les plantes ne peuvent pas se déplacer d'un endroit à un autre, ainsi de nombreuses fleurs ont évolué pour attirer les animaux afin de transférer le pollen entre les individus dans des populations dispersées. Le plus souvent, les fleurs sont pollinisées par les insectes, appelées entomophile littéralement "amoureux des insectes" en grec. [38] Pour attirer ces insectes, les fleurs ont généralement des glandes appelées nectaires sur diverses parties qui attirent les animaux à la recherche de nectar nutritif. [39] Les oiseaux et les abeilles ont une vision des couleurs, leur permettant de rechercher des fleurs « colorées ». [40] Certaines fleurs ont des motifs, appelés guides de nectar, qui montrent aux pollinisateurs où chercher du nectar, ils peuvent être visibles uniquement sous la lumière ultraviolette, qui est visible pour les abeilles et certains autres insectes. [41]

Les fleurs attirent également les pollinisateurs par leur parfum, bien que tous les parfums de fleurs ne soient pas attrayants pour les humains, un certain nombre de fleurs sont pollinisées par des insectes attirés par la chair pourrie et ont des fleurs qui sentent comme des animaux morts. Celles-ci sont souvent appelées fleurs de charogne, y compris les plantes du genre Rafflesia, et l'arum titan. [40] Les fleurs pollinisées par les visiteurs nocturnes, y compris les chauves-souris et les mites, sont susceptibles de se concentrer sur l'odeur pour attirer les pollinisateurs et la plupart de ces fleurs sont donc blanches. [42]

Les fleurs sont également spécialisées dans la forme et ont une disposition des étamines qui garantit que les grains de pollen sont transférés aux corps du pollinisateur lorsqu'il atterrit à la recherche de son attractif. D'autres fleurs utilisent le mimétisme ou la pseudocopulation pour attirer les pollinisateurs. De nombreuses orchidées, par exemple, produisent des fleurs ressemblant à des abeilles femelles ou à des guêpes en termes de couleur, de forme et d'odeur. Les mâles se déplacent d'une fleur à l'autre à la recherche d'un partenaire, pollinisant les fleurs. [34] [43]

Relations fleurs-pollinisateurs Modifier

De nombreuses fleurs ont des relations étroites avec un ou quelques organismes pollinisateurs spécifiques. De nombreuses fleurs, par exemple, n'attirent qu'une seule espèce spécifique d'insecte et dépendent donc de cet insecte pour une reproduction réussie. Cette relation étroite est un exemple de coévolution, car la fleur et le pollinisateur se sont développés ensemble sur une longue période de temps pour correspondre aux besoins de l'autre. [34] Cette relation étroite aggrave les effets négatifs de l'extinction, cependant, puisque l'extinction de l'un ou l'autre membre dans une telle relation signifierait presque certainement l'extinction de l'autre membre aussi. [44]

Pollinisation abiotique Modifier

Les fleurs qui utilisent des vecteurs abiotiques ou non vivants utilisent le vent ou, beaucoup moins souvent, l'eau, pour déplacer le pollen d'une fleur à l'autre. [32] Chez les espèces dispersées par le vent (anémophiles), les minuscules grains de pollen sont transportés, parfois sur plusieurs milliers de kilomètres, [45] par le vent vers d'autres fleurs. Les exemples courants incluent les graminées, les bouleaux, ainsi que de nombreuses autres espèces de l'ordre fagales, [46] l'ambroisie et de nombreux carex. Ils n'ont pas besoin d'attirer les pollinisateurs et ont donc tendance à ne pas pousser de fleurs grandes, voyantes ou colorées, et n'ont pas de nectaires, ni d'odeur perceptible. Pour cette raison, les plantes ont généralement plusieurs milliers de petites fleurs qui ont des stigmates plumeux relativement gros pour augmenter les chances de recevoir du pollen. [47] Alors que le pollen des fleurs entomophiles est généralement gros, collant et riche en protéines (pour agir comme une "récompense" pour les pollinisateurs), le pollen des fleurs anémophiles est généralement à petits grains, très léger, lisse et de faible valeur nutritionnelle. aux insectes. [48] ​​[49] Pour que le vent ramasse et transporte efficacement le pollen, les fleurs ont généralement des anthères lâchement attachées à l'extrémité de longs filaments minces, ou du pollen se forme autour d'un chaton qui se déplace dans le vent. Des formes plus rares impliquent que des fleurs individuelles soient mobiles par le vent (pendulaires), ou encore moins souvent que les anthères explosent pour libérer le pollen dans le vent. [48]

La pollinisation par l'eau (hydrophilie) est une méthode beaucoup plus rare, se produisant dans seulement environ 2% des fleurs pollinisées abiotiquement. [32] Des exemples courants de ceci incluent Calitriche automnale, Vallisneria spiralis et quelques herbes marines. Une caractéristique partagée par la plupart des espèces de ce groupe est l'absence d'exine, ou couche protectrice, autour du grain de pollen. [50] Paul Knuth a identifié deux types de pollinisation hydrophile en 1906 et Ernst Schwarzenbach en a ajouté un troisième en 1944. Knuth a nommé ses deux groupes Hyphydrogamie et le plus commun Éphydrogamie. [51] Dans Hyphydrogamie la pollinisation se produit sous la surface de l'eau et les grains de pollen ont donc généralement une flottabilité négative. Pour les plantes marines qui présentent cette méthode, les stigmates sont généralement rigides, tandis que les espèces d'eau douce ont des stigmates petits et plumeux. [52] Dans Éphydrogamie la pollinisation se produit à la surface de l'eau et le pollen a donc une faible densité pour permettre la flottaison, bien que beaucoup utilisent également des radeaux et soient hydrophobes. Les fleurs marines ont des stigmates filiformes flottants et peuvent s'adapter à la marée, tandis que les espèces d'eau douce créent des empreintes dans l'eau. [52] La troisième catégorie, établie par Schwarzenbach, est celle des fleurs qui transportent le pollen au-dessus de l'eau par voie de transport. Cela va des plantes flottantes, (Lemnoideae), pour étaminer les fleurs (Vallisneria). La plupart des espèces de ce groupe ont du pollen sec et sphérique qui se forme parfois en masses plus importantes, et des fleurs femelles qui forment des dépressions dans l'eau. Le mode de transport varie. [52]

Mécanismes Modifier

Les fleurs peuvent être pollinisées par deux mécanismes, la pollinisation croisée et l'autofécondation. Aucun mécanisme n'est incontestablement meilleur qu'un autre car ils ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients. Les plantes utilisent l'un de ces mécanismes ou les deux selon leur habitat et leur niche écologique. [53]

Pollinisation croisée Modifier

La pollinisation croisée est la pollinisation du carpelle par le pollen d'une plante différente de la même espèce. Parce que la constitution génétique du sperme contenu dans le pollen de l'autre plante est différente, leur combinaison donnera une nouvelle plante génétiquement distincte, grâce au processus de reproduction sexuée. Étant donné que chaque nouvelle plante est génétiquement distincte, les différentes plantes présentent des variations dans leurs adaptations physiologiques et structurelles et la population dans son ensemble est donc mieux préparée à un événement défavorable dans l'environnement. La pollinisation croisée augmente donc la survie de l'espèce et est généralement préférée par les fleurs pour cette raison. [25] [54]

Autopollinisation Modifier

L'autopollinisation est la pollinisation du carpelle d'une fleur par le pollen de la même fleur ou d'une autre fleur de la même plante, [25] conduisant à la création d'un clone génétique par reproduction asexuée. Cela augmente la fiabilité de la production de graines, la vitesse à laquelle elles peuvent être produites et réduit la quantité d'énergie nécessaire. [55] Mais, surtout, il limite la variation génétique. Le cas extrême de l'autofécondation, lorsque l'ovule est fécondé par le pollen de la même fleur ou plante, se produit dans des fleurs qui s'autofécondent toujours, comme de nombreux pissenlits. [56] Certaines fleurs sont autogames et ont des fleurs qui ne s'ouvrent jamais ou sont autogames avant que les fleurs ne s'ouvrent. Ces fleurs sont appelées cléistogames de nombreuses espèces du genre Alto exposer cela, par exemple. [57] À l'inverse, de nombreuses espèces de plantes ont des moyens d'empêcher l'autopollinisation et, par conséquent, l'autofécondation. Les fleurs unisexes mâles et femelles de la même plante peuvent ne pas apparaître ou mûrir en même temps, ou le pollen de la même plante peut être incapable de féconder ses ovules. Ces derniers types de fleurs, qui ont des barrières chimiques à leur propre pollen, sont considérés comme auto-incompatibles. [58] [59] Dans Clianthus puniceus, (photo), l'autopollinisation est utilisée stratégiquement comme une « police d'assurance ». Lorsqu'un pollinisateur, en l'occurrence un oiseau, visite C. puniceus il déteint le revêtement stigmatique et permet au pollen de l'oiseau d'entrer dans le stigmate. Si aucun pollinisateur ne visite, cependant, le revêtement stigmatique tombe naturellement pour permettre aux propres anthères de la fleur de polliniser la fleur par autopollinisation. [55]

Allergies Modifier

Le pollen est un contributeur important à l'asthme et à d'autres allergies respiratoires qui, ensemble, affectent entre 10 et 50 % des personnes dans le monde. Ce nombre semble augmenter, car l'augmentation de la température due au changement climatique signifie que les plantes produisent plus de pollen, qui est également plus allergène. Le pollen est cependant difficile à éviter en raison de sa petite taille et de sa prévalence dans l'environnement naturel. La plupart du pollen qui provoque des allergies est celui produit par les pollinisateurs dispersés par le vent tels que les graminées, les bouleaux, les chênes et les ambroisies, et les allergènes contenus dans le pollen sont des protéines qui sont considérées comme nécessaires au processus de pollinisation. [60] [61]

La fertilisation, aussi appelée Synagmie, se produit après la pollinisation, c'est-à-dire le mouvement du pollen de l'étamine vers le carpelle. Elle englobe à la fois la plasmogamie, la fusion des protoplastes, et la caryogamie, la fusion des noyaux. Lorsque le pollen atterrit sur le stigmate de la fleur, il commence à créer un tube pollinique qui descend à travers le style et dans l'ovaire. Après avoir pénétré la partie la plus centrale de l'ovaire, il pénètre dans l'appareil ovulaire et dans un synergide. À ce stade, l'extrémité du tube pollinique éclate et libère les deux spermatozoïdes, dont l'un se dirige vers un ovule, tout en perdant sa membrane cellulaire et une grande partie de son protoplasme. Le noyau du spermatozoïde fusionne alors avec le noyau de l'ovule, ce qui entraîne la formation d'un zygote, une cellule diploïde (deux copies de chaque chromosome). [62]

Alors que dans la fécondation, seule la plasmogamie, ou la fusion de toutes les cellules sexuelles, aboutit, chez les angiospermes (plantes à fleurs), un processus connu sous le nom de double fécondation, qui implique à la fois la caryogamie et la plasmogamie, se produit. Lors de la double fécondation, le deuxième spermatozoïde entre ensuite également dans le synergide et fusionne avec les deux noyaux polaires de la cellule centrale. Étant donné que les trois noyaux sont haploïdes, ils donnent un gros noyau d'endosperme qui est triploïde. [62]

Alors que les plantes terrestres existent depuis environ 425 millions d'années, les premières se sont reproduites par une simple adaptation de leurs homologues aquatiques : les spores. Dans la mer, les plantes - et certains animaux - peuvent simplement disperser des clones génétiques d'eux-mêmes pour s'envoler et se développer ailleurs. C'est ainsi que les premières plantes se reproduisaient. Mais les plantes ont rapidement développé des méthodes de protection de ces copies pour faire face au dessèchement et à d'autres dommages qui sont encore plus probables sur terre que dans la mer. La protection est devenue la graine, bien qu'elle n'ait pas encore évolué la fleur. Les premières plantes à graines comprennent le ginkgo et les conifères.

Plusieurs groupes de gymnospermes éteints, en particulier les fougères à graines, ont été proposés comme ancêtres des plantes à fleurs, mais il n'existe aucune preuve fossile continue montrant exactement comment les fleurs ont évolué. L'apparition apparemment soudaine de fleurs relativement modernes dans les archives fossiles a posé un tel problème à la théorie de l'évolution qu'elle a été qualifiée de « mystère abominable » par Charles Darwin.

Des fossiles d'angiospermes récemment découverts tels que Archaefructus, ainsi que d'autres découvertes de gymnospermes fossiles, suggèrent comment les caractéristiques des angiospermes peuvent avoir été acquises en une série d'étapes. Un fossile précoce d'une plante à fleurs, Archaefructus liaoningensis de Chine, est daté d'environ 125 millions d'années. [63] [64] Même plus tôt de Chine est le 125-130 millions d'années Archaefructus sinensis. En 2015, une usine (130 millions d'années Montsechia vidalii, découvert en Espagne) aurait 130 millions d'années. [65] En 2018, les scientifiques ont rapporté que les premières fleurs ont commencé il y a environ 180 millions d'années. [66]

Des analyses ADN récentes (systématique moléculaire) [67] montrent que Amborella trichopode, trouvée sur l'île du Pacifique de la Nouvelle-Calédonie, est la seule espèce du groupe frère du reste des plantes à fleurs, et des études morphologiques suggèrent qu'elle possède des caractéristiques qui pourraient avoir été caractéristiques des premières plantes à fleurs. [68]

Outre la preuve tangible de fleurs au Crétacé ou peu avant, [69] [70] il existe des preuves circonstancielles de fleurs il y a 250 millions d'années. Un produit chimique utilisé par les plantes pour défendre leurs fleurs, l'oléanane, a été détecté dans des plantes fossiles aussi anciennes, y compris les gigantoptéridés, [71] qui ont évolué à cette époque et portent de nombreux traits des plantes à fleurs modernes, bien qu'elles ne soient pas connues pour être des plantes à fleurs elles-mêmes, car seuls leurs tiges et leurs aiguillons ont été retrouvés préservés en détail l'un des premiers exemples de pétrification.

La similitude dans la structure des feuilles et des tiges peut être très importante, car les fleurs ne sont génétiquement qu'une adaptation des composants normaux des feuilles et des tiges sur les plantes, une combinaison de gènes normalement responsables de la formation de nouvelles pousses. [72] On pense que les fleurs les plus primitives avaient un nombre variable de parties florales, souvent séparées les unes des autres (mais en contact les unes avec les autres). Les fleurs auraient eu tendance à pousser en spirale, à être bisexuées (chez les plantes, cela signifie à la fois des parties mâles et femelles sur la même fleur) et à être dominées par l'ovaire (partie femelle). Au fur et à mesure que les fleurs devenaient plus avancées, certaines variantes ont développé des parties fusionnées, avec un nombre et une conception beaucoup plus spécifiques, et avec des sexes spécifiques par fleur ou plante, ou au moins « ovaire inférieur ».

L'hypothèse générale est que la fonction des fleurs, dès le départ, était d'impliquer les animaux dans le processus de reproduction. Le pollen peut être dispersé sans couleurs vives et formes évidentes, ce qui serait donc un handicap, en utilisant les ressources de la plante, à moins qu'elles ne procurent un autre avantage. L'une des raisons avancées pour expliquer l'apparition soudaine et pleinement développée des fleurs est qu'elles ont évolué dans un cadre isolé comme une île ou une chaîne d'îles, où les plantes qui les portent ont pu développer une relation hautement spécialisée avec un animal spécifique (une guêpe, par exemple), la façon dont de nombreuses espèces insulaires se développent aujourd'hui. Cette relation symbiotique, avec une guêpe hypothétique transportant du pollen d'une plante à l'autre, comme le font aujourd'hui les guêpes des figues, aurait pu éventuellement entraîner à la fois la ou les plantes et leurs partenaires à développer un degré élevé de spécialisation. La génétique insulaire est considérée comme une source courante de spéciation, en particulier lorsqu'il s'agit d'adaptations radicales qui semblent avoir nécessité des formes transitionnelles inférieures. Notez que l'exemple des guêpes n'est pas accidentel. Les abeilles, apparemment évoluées spécifiquement pour les relations symbiotiques entre les plantes, descendent des guêpes.

De même, la plupart des fruits utilisés dans la reproduction des plantes proviennent de l'agrandissement de parties de la fleur. Ce fruit est souvent un outil qui dépend des animaux qui veulent le manger et dispersent ainsi les graines qu'il contient.

Alors que bon nombre de ces relations symbiotiques restent trop fragiles pour survivre à la concurrence avec les organismes du continent, les fleurs se sont avérées être un moyen de production exceptionnellement efficace, se propageant (quelle que soit leur origine réelle) pour devenir la forme dominante de la vie végétale terrestre.

L'évolution des fleurs se poursuit jusqu'à nos jours. Les fleurs modernes ont été si profondément influencées par les humains que beaucoup d'entre elles ne peuvent pas être pollinisées dans la nature. De nombreuses fleurs domestiquées modernes étaient autrefois de simples mauvaises herbes, qui ne poussaient que lorsque le sol était dérangé. Certains d'entre eux avaient tendance à pousser avec les cultures humaines, et les plus beaux n'ont pas été cueillis à cause de leur beauté, développant une dépendance et une adaptation particulière à l'affection humaine. [73]

De nombreuses plantes à fleurs réfléchissent autant de lumière que possible dans la gamme des longueurs d'onde visibles du pollinisateur que la plante a l'intention d'attirer. Les fleurs qui reflètent toute la gamme de la lumière visible sont généralement perçues comme blanche par un observateur humain. Une caractéristique importante des fleurs blanches est qu'elles se reflètent également sur tout le spectre visible. Alors que de nombreuses plantes à fleurs utilisent le blanc pour attirer les pollinisateurs, l'utilisation de la couleur est également répandue (même au sein de la même espèce). La couleur permet à une plante à fleurs d'être plus précise sur le pollinisateur qu'elle cherche à attirer. Le modèle de couleur utilisé par la technologie de reproduction des couleurs humaines (CMJN) repose sur la modulation des pigments qui divisent le spectre en larges zones d'absorption. Les plantes à fleurs, en revanche, sont capables de décaler la longueur d'onde du point de transition entre l'absorption et la réflexion. Si l'on suppose que les systèmes visuels de la plupart des pollinisateurs considèrent le spectre visible comme circulaire, alors on peut dire que les plantes à fleurs produisent de la couleur en absorbant la lumière dans une région du spectre et en réfléchissant la lumière dans l'autre région. Avec CMJN, la couleur est produite en fonction de l'amplitude des larges régions d'absorption. Les plantes à fleurs par contre produisent de la couleur en modifiant la fréquence (ou plutôt la longueur d'onde) de la lumière réfléchie. La plupart des fleurs absorbent la lumière dans la région du bleu au jaune du spectre et réfléchissent la lumière du vert au rouge du spectre. Pour de nombreuses espèces de plantes à fleurs, c'est le point de transition qui caractérise la couleur qu'elles produisent. La couleur peut être modulée en déplaçant le point de transition entre l'absorption et la réflexion et de cette manière une plante à fleurs peut spécifier quel pollinisateur elle cherche à attirer. Certaines plantes à fleurs ont également une capacité limitée à moduler les zones d'absorption. Ce n'est généralement pas aussi précis que le contrôle de la longueur d'onde. Les observateurs humains percevront cela comme des degrés de saturation (la quantité de blanche dans la couleur).

De nombreuses fleurs ont des significations symboliques importantes dans la culture occidentale. [74] La pratique consistant à attribuer des significations aux fleurs est connue sous le nom de floriographie. Certains des exemples les plus courants incluent :

  • Les roses rouges sont données comme un symbole d'amour, de beauté et de passion. [75] sont un symbole de consolation au moment de la mort. Au Royaume-Uni, en Nouvelle-Zélande, en Australie et au Canada, des coquelicots rouges sont portés pour commémorer les soldats morts en temps de guerre. /Lily sont utilisés dans les enterrements comme un symbole se référant à "résurrection/vie". Il est également associé aux étoiles (soleil) et à ses pétales épanouis/brillants. sont un symbole d'innocence.

En raison de leur apparence variée et colorée, les fleurs sont également depuis longtemps un sujet de prédilection des artistes visuels. Certaines des peintures les plus célèbres de peintres bien connus sont des fleurs, comme la série des tournesols de Van Gogh ou les nénuphars de Monet. Les fleurs sont également séchées, lyophilisées et pressées afin de créer des œuvres d'art floral permanentes en trois dimensions.

Les fleurs dans l'art sont également représentatives des organes génitaux féminins, [76] comme on le voit dans les œuvres d'artistes tels que Georgia O'Keeffe, Imogen Cunningham, Veronica Ruiz de Velasco et Judy Chicago, et en fait dans l'art classique asiatique et occidental. De nombreuses cultures à travers le monde ont une tendance marquée à associer les fleurs à la féminité.

La grande variété de fleurs délicates et belles a inspiré les œuvres de nombreux poètes, en particulier de l'époque romantique des XVIIIe et XIXe siècles. Des exemples célèbres incluent celui de William Wordsworth Je me promenais solitaire comme un nuage et celui de William Blake Ah ! Tournesol.

Leur symbolisme dans les rêves a également été discuté, avec des interprétations possibles, y compris « potentiel de floraison ». [77]

La déesse romaine des fleurs, des jardins et de la saison du printemps est Flora. La déesse grecque du printemps, des fleurs et de la nature est Chloris.

Dans la mythologie hindoue, les fleurs ont un statut important. Vishnu, l'un des trois dieux majeurs du système hindou, est souvent représenté debout sur une fleur de lotus. [78] À part l'association avec Vishnu, la tradition hindoue considère aussi le lotus comme ayant une signification spirituelle. [79] Par exemple, il figure dans les récits hindous de la création. [80]

Dans les temps modernes, les gens ont cherché des moyens de cultiver, d'acheter, de porter ou d'être autour des fleurs et des plantes en fleurs, en partie à cause de leur apparence et de leur odeur agréables. Partout dans le monde, les gens utilisent des fleurs pour marquer des événements importants de leur vie :

  • Pour les nouvelles naissances ou les baptêmes
  • Comme corsage ou boutonnière porté lors de réceptions sociales ou pour les vacances
  • En signe d'amour ou d'estime
  • Pour les fleurs de mariage pour la fête nuptiale et pour les décorations de la salle
  • Comme décorations lumineuses dans la maison
  • En cadeau du souvenir de bon voyage fêtes, fêtes de bienvenue et cadeaux « je pense à vous »
  • Pour les fleurs funéraires et les témoignages de sympathie pour les personnes en deuil
  • Pour le culte. Dans le christianisme, les fleurs du choeur ornent souvent les églises. [81] Dans la culture hindoue, les adeptes apportent généralement des fleurs en cadeau aux temples [82]

Les gens cultivent donc des fleurs autour de leur maison, consacrent des parties de leur espace de vie aux jardins fleuris, cueillent des fleurs sauvages ou achètent des fleurs cultivées dans le commerce auprès de fleuristes.

Les fleurs fournissent moins de nourriture que les autres parties importantes de la plante (graines, fruits, racines, tiges et feuilles), mais fournissent tout de même plusieurs légumes et épices importants. Les légumes-fleurs comprennent le brocoli, le chou-fleur et l'artichaut. L'épice la plus chère, le safran, se compose de stigmates séchés d'un crocus. Les autres épices à fleurs sont les clous de girofle et les câpres. Les fleurs de houblon sont utilisées pour aromatiser la bière. Les fleurs de souci sont données aux poulets pour donner à leurs jaunes d'œufs une couleur jaune doré, que les consommateurs trouvent plus souhaitable. Les fleurs de souci séchées et moulues sont également utilisées comme épice et colorant dans la cuisine géorgienne. Les fleurs de pissenlit et de sureau sont souvent transformées en vin. Le pollen d'abeille, le pollen récolté sur les abeilles, est considéré comme un aliment santé par certaines personnes. Le miel se compose de nectar de fleur traité par les abeilles et est souvent nommé pour le type de fleur, par ex. miel de fleur d'oranger, miel de trèfle et miel de tupelo.

Des centaines de fleurs fraîches sont comestibles, mais seules quelques-unes sont largement commercialisées comme aliments. Ils sont souvent ajoutés aux salades comme garnitures. Les fleurs de courge sont trempées dans de la chapelure et frites. Certaines fleurs comestibles comprennent la capucine, le chrysanthème, l'œillet, la quenouille, le chèvrefeuille japonais, la chicorée, le bleuet, le canna et le tournesol. [83] Les fleurs comestibles telles que la marguerite, la rose et la violette sont parfois confites. [84]

Des fleurs telles que le chrysanthème, la rose, le jasmin, le chèvrefeuille du Japon et la camomille, choisies pour leur parfum et leurs propriétés médicinales, sont utilisées comme tisanes, soit mélangées avec du thé, soit seules. [85]

Les fleurs sont utilisées depuis la préhistoire dans les rituels funéraires : des traces de pollen ont été retrouvées sur la tombe d'une femme dans la grotte d'El Miron en Espagne. [86] De nombreuses cultures établissent un lien entre les fleurs et la vie et la mort, et en raison de leur retour saisonnier, les fleurs suggèrent également une renaissance, ce qui peut expliquer pourquoi de nombreuses personnes placent des fleurs sur les tombes. Les anciens Grecs, tels qu'ils sont enregistrés dans la pièce d'Euripide Les femmes phéniciennes, plaçaient une couronne de fleurs sur la tête du défunt [87] ils couvraient également les tombeaux de couronnes et de pétales de fleurs. Les fleurs étaient largement utilisées dans les sépultures égyptiennes antiques [88] et les Mexicains à ce jour utilisent des fleurs en bonne place dans leurs célébrations du Jour des Morts [89] de la même manière que leurs ancêtres aztèques.

Offrir des fleurs Modifier

La tradition d'offrir des fleurs remonte à la préhistoire, lorsque les fleurs avaient souvent des attributs médicinaux et à base de plantes. Les archéologues ont trouvé dans plusieurs lieux de sépulture des restes de pétales de fleurs. Les fleurs ont d'abord été utilisées comme objets sacrificiels et funéraires. Les anciens Égyptiens et plus tard les Grecs et les Romains utilisaient des fleurs. En Egypte, objets funéraires de l'époque vers 1540 av. citation requise ] ont été trouvés, qui représentaient du pavot rouge, de l'Araun jaune, du bleuet et des lys. Des témoignages de dons de fleurs apparaissent dans les écrits chinois et les hiéroglyphes égyptiens, ainsi que dans la mythologie grecque et romaine. La pratique d'offrir une fleur a prospéré au Moyen Âge lorsque les couples montraient de l'affection à travers les fleurs.

La tradition du don de fleurs existe sous de nombreuses formes. C'est une partie importante de la culture et du folklore russes. Il est courant que les élèves offrent des fleurs à leurs professeurs. Offrir des fleurs jaunes dans une relation amoureuse signifie une rupture en Russie. De nos jours, les fleurs sont souvent offertes sous forme de bouquet de fleurs. [90] [91] [92]


Lys d'Orient

Les lis orientaux ont un parfum beaucoup plus fort que leurs homologues asiatiques. Également souhaitables pour leurs pétales de fleurs à volants élaborés, ces lys sont robustes dans les zones USDA 7 à 9. Les lys orientaux fleurissent au milieu et à la fin de l'été et poussent mieux en plein soleil et dans un sol organique humide. Les lis de ce groupe comprennent Lilium auratum, qui a des pétales blancs striés de bandes dorées, Lilium japonicum, qui prospère dans les sols frais et est un bon compagnon pour les rhododendrons, Lilium rubellum, qui a des fleurs roses délicates et pousse à des altitudes de 9 000 pieds, et Lilium speciosum, qui a un parfum très fort et doux.


Question à choix multiples

1. Cochez (✓) la bonne alternative dans les énoncés suivants :

(a) Dans une graine en germination, les racines se développent à partir de :
(i) Radicule
(ii) Plume
(iii) Tegmen
(iv) Hile

(b) Dans une graine en germination, la pousse se développe à partir de :
(i) Radicule
(ii) Plume
(iii) Tegmen
(iv) Hile

(c) Laquelle des graines suivantes est une graine monocotylédone ?
(i) Haricot
(ii) Pois
(iii) Maïs
(iv) Gramme

(d) Si les cotylédons sont poussés au-dessus du sol, alors ce type de germination est appelé :
(i) Épigée
(ii) Hypogée
(iii) Périgéal
(iv) Progeal

(e) Si les cotylédons restent sous le sol, alors ce type de germination des graines est appelé :
(i) Épigée
(ii) Hypogée
(iii) Périgéal
(iv) Progeal

(f) Le pollen est produit dans :
(i) Filament
(ii) Style
(iii) Pistil
(iv) Anthère

(g) Les verticilles reproducteurs d'une fleur sont :
(i) Etamines et carpelles
(ii) Sépales et pétales
(iii) Sépales et étamines
(iv) Pétales et carpelles

PQ. La multiplication végétative n'est pas observée dans :
(i) Pomme de terre
(ii) Tomate
(iii) Pois
(iv) Haricot

(h) Lequel des éléments suivants est un faux fruit ?
(i) Tomate
(ii) Pomme
(iii) Pomme de terre
(iv) Pois

(i) Dans une graine, la nourriture est généralement stockée dans :
(i) Radicule
(ii) Plume
(iii) Fruits
(iv) Catylédons ou endospermes

1. Ci-dessous, une coupe longitudinale d'une graine de haricot. Étiquetez les parties marquées de 1 à 5 et écrivez leurs fonctions.

Réponse :
1. Testa (tégument)
2. Plume
3. Radicule
4. Micropyle
5. Cotylédon

  1. Testa (tégument) — Il protège la graine des insectes et des bactéries ainsi que des dommages mécaniques.
  2. Plumule — Plumule se développe en pousse.
  3. Radicule — La radicule se développe en racine
  4. Micropyle — Le micropyle absorbe autant d'eau qu'il en faut pour la germination.
  5. Cotylédon — Contient du matériel alimentaire stocké qui est utilisé par le semis pendant la germination.

2. Nommez ce qui suit The Flower ICSE Class-6th

(a) Une graine qui montre une germination hypogée.
Rép. graine de pois, maïs. la graine
(b) Amonocotylédone.
Rép. Graine de maïs, graine de blé
(c) Une graine de dicotylédone.
Rép. Graine de haricot, graine de gramme, graine de pois
(d) Une graine qui montre une germination épigée.
Rép. Graine de haricot graine de ricin, graine de tamarin

Question 3.


Distinguez les paires de termes suivantes :

Réponse :

(une)

Radicule et plumule.
Radicule : Dans une graine, la radicule se trouve vers le bas près de l'extrémité pointue inférieure du grain. Il donne naissance à la racine.
Plumule: Dans une graine, la plumule se trouve en amont près du cotylédon et donne naissance à la pousse.

(b)

Ilion et micropyle.
Réponse :
Ilium : D'un côté du câat de la graine, il y a une cicatrice appelée hi hum, qui marque l'endroit où la graine était attachée au mur fiiüt.
Micropyle : Au-dessus du hile se trouve un petit pore appelé micrope. Le micropyle absorbe autant d'eau que nécessaire à la germination

(c)

Testa et tegmen.
Réponse :
Teste : La graine est protégée par une épaisse couche externe appelée testa ou tégument.
Tegmen : Sous le testa se trouve une membrane très fine appelée tegmen.

Question 4.

Donnez deux fonctions d'un fruit.
Réponse :
Les fonctions d'un fruit sont :

  1. Le fruit est un étui protecteur pour les graines.
  2. Le fruit est une tentation pour les animaux et l'homme de le manger et de disperser les graines

Question 5. Associez les colonnes :

Colonne A, Colonne B

Question 6.


La radicule sort de la graine plus tôt que la plumule. Quel est l'avantage de cela ?
Réponse :
La radicule sort de la graine plus tôt que la plumule a des avantages car elle obtient de l'eau et des minéraux du sol et les donne à la plumule en croissance.

Question 7.


Indiquez si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses.

(a) Certaines graines n'ont pas de cotylédons.
Faux
(b) La chaleur est nécessaire à la germination des graines.
Vrai
(c) Toutes les graines ont deux cotylédons.
Faux
(d) L'oxygène est nécessaire à la germination des graines.
Vrai

Question 8.

Énoncez une fonction parmi les suivantes :
(a) radicule
(b) cotylédons
(c) endosperme
(d) micropyle

Réponse :

  1. Radicule - former les racines
  2. Cotylédons — En retirant le th& testa et le tegmen d'une graine de haricot trempée, vous constaterez que la graine est composée de deux feuilles charnues appelées cotylédolm. Ils contiennent des aliments stockés qui sont utilisés par les plantules pour leur croissance.
  3. Endosperme-l'ovaire forme le fruit.
  4. Micropyle -Au-dessus du hile se trouve un petit pore appelé micropyle (micro = petit, pyle = passage). Le micropyle absorbe et laisse passer autant d'eau que nécessaire à la germination.

Question 9.


Les trois conditions nécessaires à la germination des graines sont (cocher la bonne réponse) :
(a) Oxygène, température appropriée et eau.
(b) Bon sol, eau et air
(c) Bon sol, température et lumière convenables.
(d) Lumière, oxygène et température.
(e) Oxygène, dioxyde de carbone et lumière.

Question 10.

Nommez la partie des graines à partir de laquelle les éléments suivants sont donnés :
(a) Racines : .
(b) Feuilles :
Réponse :
(a) Racines — La radicule donne naissance à des racines.
(b) Feuilles—Plumule donne naissance à des feuilles portant des pousses

Question 11.


Dans les espaces fournis ci-dessous, dessinez des diagrammes étiquetés pour montrer les trois étapes de la germination de toute graine que vous avez observée.
Réponse :

Questions à réponse longue (The Flower ICSE Class-6th)

(Ecrivez les réponses dans votre cahier)

Question 1.


Qu'entend-on par pollinisation ? Nommez les deux types de pollinisation.
Réponse :
Le transfert des grains de pollen des anthères au stigmate d'une fleur est appelé pollinisation.
Les deux types de pollinisation trouvés dans les plantes à fleurs sont.

  1. autopollinisation – qui se produit dans la même plante.
  2. pollinisation croisée – qui se produit entre deux fleurs de deux plantes différentes mais de même espèce.

Question 2.

Imaginez que toutes les graines produites par une plante tombent sous la même plante et poussent dans de nouvelles plantes. Mentionnez deux problèmes auxquels les nouvelles usines seront confrontées.
Réponse :
Si toutes les graines produites par une plante tombent sous la même plante et poussent dans de nouvelles plantes, dans cette situation, les plantes seront confrontées aux problèmes suivants :

  1. Un grand nombre de plantes pousseront dans un petit espace limité. L'eau et les minéraux dont ils disposent dans le sol seront limités.
  2. L'air qui les entoure ne sera pas suffisant et moins de soleil leur sera disponible. En conséquence, la plupart de ces plantes germées mourront.

Question 3.


Qu'est-ce qu'une fleur ? Dessinez une fleur typique et nommez ses différentes parties.
Réponse :

Une fleur est une partie reproductrice d'une plante. Il aide à la reproduction sexuée car il a des parties mâles et des parties femelles.
Une fleur complètement ouverte a les parties suivantes :
Traquer-Une fleur est attachée à la pousse au moyen d'une tige ou d'une tige pédicelle. L'extrémité de la tige est enflée ou aplatie. C'est ce qu'on appelle des toms ou thalamus ou réceptacle.
Les différentes parties d'une fleur sont insérées sur le thalamus. Il y a généralement quatre verticilles comme Calyx

  • (Sépales)
  • Corolle (Pétales)
  • Androcée (étamines)
  • Gynécée (carpelles)
  • Présent sur le thalamus.
Sépales (Calice) :

Ce sont la partie la plus externe de la fleur. Ce sont des feuilles comme et de couleur verte. C'est le revêtement extérieur de la fleur et forme un verticille extérieur dans une fleur. Le calice (sépales) renferme les parties internes de la fleur lorsqu'il s'agit d'un bouton. Il a une fonction protectrice.

Corolle (Pétales):

Les pétales forment le deuxième verticille à l'intérieur des sépales. Ceux-ci sont généralement colorés, voyants ou blancs et parfumés et dégagent une odeur douce. La valeur d'une fleur est due à la couleur attrayante des pétales. Ceux-ci attirent les insectes pour la pollinisation.

Etamines (Androcée) :

Les troisièmes verticilles à l'intérieur des pétales sont des étamines. Ce troisième verticille s'appelle Androcée. Ce sont les parties mâles de la fleur. Chaque étamine est formée d'une longue et étroite structure semblable à un cheveu appelée filament. Sur son extrémité, il porte un large sac arrondi comme une structure appelée anthère. Chaque anthère a deux lobes d'anthère. Chaque lobe d'anthère a deux sacs polliniques qui ont une masse poudreuse appelée grains de pollen.

Carpelles (gynécée) :

Les carpelles sont le plus ou le quatrième verticille intérieur d'une fleur. Il est logé sur le thalamus et forme la partie femelle d'une fleur. Ce verticille de carpelles est appelé gynécée. Chaque carpelle ou pistil a trois parties,

    1. La partie inférieure la plus enflée est l'ovaire. Il est attaché au thalamus
    2. La partie médiane est un style qui est étroit, comme du fil
    3. Stigmate: Le style se termine par une structure arrondie en forme de bouton qui est de nature collante pour recevoir les grains de pollen. Les ovaires contiennent des ovules qui se transforment plus tard en graines après la fécondation et la paroi de l'ovaire forme le fruit parfois le thalamus devient également une partie du fruit comme en pomme.

    Question 4.

    À l'aide d'un schéma étiqueté approprié, décrivez la structure d'une graine de dicotylédone.

    C'est une graine dicotylédone et non endospermique. Il est produit dans une longue gousse cylindrique (fruit – phali) Caractères externes. La graine est de couleur brune ou brun blanchâtre. La graine est dure et lisse et en forme de rein, c'est-à-dire convexe d'un côté et concave de l'autre. Le côté concave porte une cicatrice blanchâtre appelée hile. C'est l'endroit qui est attaché à la paroi de la cosse par une tige appelée funicule. D'un côté du hile se trouve un petit pore appelé micropyle, l'eau y pénètre.

    Structure interne —

    La graine est recouverte d'un revêtement dur et résistant appelé testa. À l'intérieur des tests se trouve l'embryon. L'embryon se compose de deux cotylédons et d'un axe embryonnaire. L'axe de l'embryon a une plumule et une radicule.

    La plumule

    La plumule est présente entre les deux cotylédons et son sommet porte deux minuscules feuilles repliées. Il forme les futures pousses et feuilles de la graine en croissance.

    Radicule

    La radicule est en forme de bâtonnet et fait partie des deux cotylédons. Il forme la racine de la graine en croissance. Lorsque la graine pousse, les deux cotylédons sortent du sol et forment des feuilles cotylédonaires et deviennent de couleur verte. Les cotylédons donnent de la nourriture à la plantule en croissance car elle a de la nourriture. La germination de cette graine est épigée car les cotylédons sortent du sol dans la graine en croissance.

    Question 5.


    Définir la germination ? Nommez les deux types de germination. Expliquez avec des exemples.
    Réponse :
    La croissance et le développement de l'embryon présent dans la graine en une plantule (ou une jeune plante capable d'une existence indépendante) s'appelle la germination de la graine.
    L'embryon dans une graine reste inactif ou dormant. Lorsque la graine est mise dans le sol et arrosée et à une température appropriée, l'embryon devient actif en absorbant l'eau et l'embryon se transforme en plantule.

    Types de germination — Il existe trois types de germination.
    (i) Épigée
    (ii) Hypogée
    (iii) Vivipare

    (i) Germination épigée —

    Epi signifie au-dessus du sol (terre)
    Lorsque les cotylédons des graines en croissance sortent du sol, il s'agit d'une germination de type épigée, car dans le cas des graines de ricin, du concombre, du tamarin, des graines de haricot, les cotylédons sortent du sol et deviennent verts. Celles-ci sont appelées feuilles cotylédonaires. Ceux-ci peuvent profiter de la photosynthèse jusqu'à l'apparition de nouvelles feuilles. .

    (ii) Germination hypogée—

    Hypo-ci-dessous, sol gea.
    Lorsqu'ils sont dans une graine en croissance, les cotylédons restent sous le sol comme dans le cas du gramme, du pois, de l'arachide et du maïs. La plumule raffermit la pousse aérienne qui porte les feuilles et la radicule donne naissance aux racines. La plantule en croissance se nourrit des cotylédons. Au fur et à mesure que la plantule grandit, les cotylédons meurent dans le sol.

    (iii) Germination vivipare—

    C'est un type particulier de germination.

    Cela se produit chez les plantes qui poussent le long des côtes marines et dans les lacs salés. La graine commence à pousser alors qu'elle est encore attachée à la plante comme dans les plantes de mangrove. L'embryon sort du fruit avec une longue flèche ressemblant à une radicule. Il tombe directement dans la boue molle, boueuse et humide. La radicule donne racine et s'établit en plantule et la plumule donne naissance à une pousse. C'est dans les plantes de mangrove.

    Question 6.


    Quelles sont les trois conditions nécessaires à la germination des graines. Comment démontreriez-vous cela?
    Réponse:
    Pour une germination réussie de toute graine viable, trois conditions externes sont nécessaires :

    Nous pouvons le démontrer avec « Expérience à trois graines. Il s'agit d'une expérience simple pour démontrer la nécessité de ces facteurs pour une bonne germination.

    Expérience:

    Expérience de trois graines pour démontrer la germination Trois graines de haricots secs matures sont prélevées et attachées sur une bande de bois à trois positions différentes (au-dessus de la figure). Cette bande est placée dans un bécher contenant de l'eau de telle sorte que la graine inférieure est complètement immergée dans l'eau, la graine du milieu est partiellement immergée dans l'eau et la graine supérieure est maintenue au-dessus de l'eau. Cette configuration est laissée dans un endroit chaud pendant quelques jours.
    On observe que la graine du milieu montre une germination et donne des feuilles de radicule et de pousse. La graine du haut ne montre aucune croissance et celle du bas montre une croissance négligeable.

    La graine du milieu germe complètement du fait que cette graine possède toutes les conditions favorables requises pour la germination, c'est-à-dire l'air (oxygène), l'humidité et la chaleur (température favorable), qui sont nécessaires à la germination.

    Question 7.


    Donnez la principale différence entre hypogée et épigée et germination.

    Germination épigée—

    Epi signifie au-dessus du sol géo-moyen (sol). Lorsque les cotylédons d'une graine en croissance sortent du sol, il s'agit d'une germination de type épigée comme dans le cas des graines de ricin, des graines de haricot, des légumineuses, du concombre tamarin.

    Les cotylédons sortent du sol et deviennent verts. Ce sont des feuilles de cotylédons qui assurent la fonction de photosynthèse jusqu'à ce que de nouvelles feuilles apparaissent dans la plantule en croissance.

    Germination hypogée —

    Hypo-ci-dessous, géo-sol c'est ce type de germination dans lequel dans la graine en croissance les cotylédons restent sous le sol comme dans le cas du pois, du gramme, de l'arachide, du maïs. La plumule forme la pousse aérienne qui porte plus tard les feuilles et la radicule donne naissance à la racine. Le petit plant se nourrit des cotylédons jusqu'à ce qu'il s'établisse dans le sol par ses racines et commence à recevoir de l'eau et des minéraux. De plus, les nouvelles feuilles apparaissent sur l'axe ascendant et commencent à produire de la nourriture par le processus de fabrication des aliments.

    Différences-

    Germination épigée

    1. Dans ce type de germination, les cotylédons sortent du sol.
    2. Les cotylédons verdissent à mesure qu'ils sortent du sol et servent de cotylédons cotylédonaires
      feuilles et poursuivre la photosynthèse pour faire de la nourriture pour le semis en croissance.
    3. Les cotylédons pâlissent et tombent lorsque l'axe ascendant porte des feuilles
    Germination hypogée
    1. Dans ce type de germination, les cotylédons restent sous le sol.
    2. Les cotylédons restent sous le sol et le plant se nourrit du till qu'il s'installe dans le sol.
    3. Les cotylédons se pourrissent dans le sol lorsque le plant arrive à maturité.

    Question 8.


    Indiquez l'emplacement des éléments suivants dans une fleur :
    Réponse :

    Sépales:

    Ce sont la partie la plus externe de la fleur. Ce sont des feuilles comme et de couleur verte. C'est le revêtement extérieur de la fleur et forme un verticille extérieur dans une fleur. Le calice (sépales) renferme les parties internes de la fleur lorsqu'il s'agit d'un bouton. Il a une fonction protectrice.

    Pétales:

    Les pétales forment le deuxième verticille à l'intérieur des sépales. Ceux-ci sont généralement colorés, voyants ou blancs et parfumés et dégagent une odeur douce. La valeur d'une fleur est due à la couleur attrayante des pétales. Ceux-ci attirent les insectes pour la pollinisation.

    Anthère—

    Il est présent au bout d'une étamine. L'anthère possède des sacs pollers dans lesquels se forment les grains de pollen. Les grains de pollen contiennent les gamètes mâles.

    Stigmate—

    C'est la partie terminale en forme de bouton, elle peut être divisée en deux lobes ou plus et prendre un aspect plumeux. Le stigmate est couvert de poils ou de papilles glandulaires. Il sert de lieu d'atterrissage des grains pour le pollen lors de la pollinisation.

    Question 9.


    Ci-dessous est le diagramme d'une fleur typique. Étiquetez les pièces marquées par des lignes directrices.

    Question 10.


    Donnez la différence de fonction entre les parties suivantes :
    (a) Ovaire et ovule
    (b) Pétale et sépale
    (c) Filament et style
    (d) Pollen et ovule
    Réponse :

    (a) Ovaire et ovule —
    1. C'est la partie reproductrice femelle d'une fleur et les ovules sont situés à l'intérieur de l'ovaire.
    2. L'ovaire après la fécondation se transforme en fruit tandis que les ovules se transforment en graines de fruit.
    (b) pétale et sépale—

    Les pétales sont colorés et attrayants et aident à attirer les insectes pour la pollinisation, tandis que la fonction principale des sépales est de protéger le bourgeon en croissance.

    (c) filament et style—

    Le filament est une structure en forme de tige qui attache et soutient la fleur et soutient l'anthère qui est la structure qui produit les pollens tandis que le style transfère les gamètes mâles des grains de pollen dans l'ovaire.

    (d) pollen et ovule —

    La fonction du pollen est de livrer les gamètes mâles (spermatozoïdes) de l'étamine d'une plante à un ovule, tandis que l'ovule, une fois fécondé, s'est bien développé en une graine. C'est une cellule reproductrice femelle.


    Contenu

    Botanique primitive Modifier

    Il existe des preuves que les humains utilisaient des plantes il y a 10 000 ans dans la vallée de la rivière Little Tennessee, généralement comme bois de chauffage ou comme nourriture. [6] La botanique a pour origine l'herboristerie, l'étude et l'utilisation des plantes pour leurs propriétés médicinales. [7] La ​​première histoire enregistrée de la botanique comprend de nombreux écrits anciens et classifications de plantes. Des exemples de premiers travaux botaniques ont été trouvés dans des textes anciens de l'Inde datant d'avant 1100 avant notre ère, [8] [9] Égypte ancienne, [10] dans des écrits archaïques d'Avestan et dans des travaux de Chine prétendument antérieurs à 221 avant notre ère. [8] [11]

    La botanique moderne remonte à la Grèce antique en particulier à Théophraste (vers 371-287 avant notre ère), un étudiant d'Aristote qui a inventé et décrit plusieurs de ses principes et est largement considéré dans la communauté scientifique comme le "père de la botanique". [12] Ses œuvres majeures, Enquête sur les plantes et Sur les causes des plantes, constituent les contributions les plus importantes à la science botanique jusqu'au Moyen Âge, près de dix-sept siècles plus tard. [12] [13]

    Un autre travail de la Grèce antique qui a eu un impact précoce sur la botanique est De la matière médicale, une encyclopédie en cinq volumes sur la phytothérapie écrite au milieu du premier siècle par le médecin et pharmacologue grec Pedanius Dioscorides. De la matière médicale a été largement lu pendant plus de 1 500 ans. [14] Les contributions importantes du monde musulman médiéval incluent Ibn Wahshiyya Agriculture nabatéenne, Abū Ḥanīfa Dīnawarī (828–896) le Livre des plantes, et Ibn Bassal La classification des sols. Au début du 13ème siècle, Abu al-Abbas al-Nabati et Ibn al-Baitar (d. 1248) ont écrit sur la botanique d'une manière systématique et scientifique. [15] [16] [17]

    Au milieu du XVIe siècle, des jardins botaniques ont été fondés dans un certain nombre d'universités italiennes. Le jardin botanique de Padoue en 1545 est généralement considéré comme le premier à être encore à son emplacement d'origine. Ces jardins ont continué la valeur pratique des premiers "jardins physiques", souvent associés aux monastères, dans lesquels les plantes étaient cultivées à des fins médicales. Ils ont soutenu la croissance de la botanique en tant que matière académique. Des conférences ont été données sur les plantes cultivées dans les jardins et leurs utilisations médicales ont été démontrées. Les jardins botaniques sont arrivés beaucoup plus tard en Europe du Nord. Le premier en Angleterre fut le jardin botanique de l'Université d'Oxford en 1621. Tout au long de cette période, la botanique est restée fermement subordonnée à la médecine. [18]

    Le médecin allemand Leonhart Fuchs (1501-1566) était l'un des « trois pères allemands de la botanique », avec le théologien Otto Brunfels (1489-1534) et le médecin Hieronymus Bock (1498-1554) (également appelé Hieronymus Tragus). [19] [20] Fuchs et Brunfels ont rompu avec la tradition de copier des travaux antérieurs pour faire leurs propres observations originales. Bock a créé son propre système de classification des plantes.

    Le médecin Valerius Cordus (1515-1544) est l'auteur d'une plante à base de plantes botaniquement et pharmacologiquement importante. Historia Plantarum en 1544 et une pharmacopée d'une importance durable, le Dispensatoire en 1546. [21] Le naturaliste Conrad von Gesner (1516-1565) et l'herboriste John Gerard (1545-vers 1611) ont publié des herbals couvrant les usages médicinaux des plantes. Le naturaliste Ulisse Aldrovandi (1522–1605) était considéré comme le père de l'histoire naturelle, qui comprenait l'étude des plantes. En 1665, à l'aide d'un premier microscope, le mathématicien Robert Hooke a découvert des cellules, un terme qu'il a inventé, dans le liège, et peu de temps après dans les tissus végétaux vivants. [22]

    Début de la botanique moderne Modifier

    Au cours du XVIIIe siècle, des systèmes d'identification des plantes ont été développés comparables aux clés dichotomiques, où les plantes non identifiées sont placées dans des groupes taxonomiques (par exemple, la famille, le genre et l'espèce) en faisant une série de choix entre des paires de caractères. Le choix et la séquence des caractères peuvent être artificiels dans les clés conçues uniquement pour l'identification (clés de diagnostic) ou plus étroitement liés à l'ordre naturel ou phylétique des taxons dans les clés synoptiques. [23] Au XVIIIe siècle, de nouvelles plantes à étudier arrivaient en Europe en nombre croissant en provenance des pays nouvellement découverts et des colonies européennes du monde entier. En 1753, Carl von Linné (Carl Linnaeus) a publié son Species Plantarum, une classification hiérarchique des espèces végétales qui reste la référence pour la nomenclature botanique moderne. Cela a établi un schéma de nommage binomial ou en deux parties standardisé où le premier nom représentait le genre et le second identifiait l'espèce au sein du genre. [24] Aux fins d'identification, le Systema Sexuale classaient les plantes en 24 groupes selon le nombre de leurs organes sexuels mâles. Le 24ème groupe, Cryptogamie, comprenait toutes les plantes dont les organes reproducteurs étaient cachés, les mousses, les hépatiques, les fougères, les algues et les champignons. [25]

    La connaissance croissante de l'anatomie, de la morphologie et des cycles de vie des plantes a conduit à la prise de conscience qu'il y avait plus d'affinités naturelles entre les plantes que le système sexuel artificiel de Linné. Adanson (1763), de Jussieu (1789) et Candolle (1819) ont tous proposé divers systèmes naturels alternatifs de classification qui regroupaient les plantes en utilisant un plus large éventail de caractères communs et étaient largement suivis. Le système Candollean reflétait ses idées sur la progression de la complexité morphologique et le système ultérieur de Bentham & Hooker, qui était influent jusqu'au milieu du XIXe siècle, a été influencé par l'approche de Candolle. La publication par Darwin du L'origine des espèces en 1859 et son concept de descendance commune a nécessité des modifications au système Candollean pour refléter les relations évolutives par opposition à la simple similitude morphologique. [26]

    La botanique a été fortement stimulée par l'apparition du premier manuel "moderne", celui de Matthias Schleiden Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik, publié en anglais en 1849 sous le titre Principes de la botanique scientifique. [27] Schleiden était un microscopiste et un des premiers anatomistes des plantes qui a co-fondé la théorie cellulaire avec Theodor Schwann et Rudolf Virchow et a été parmi les premiers à saisir la signification du noyau cellulaire qui avait été décrit par Robert Brown en 1831. [28 ] En 1855, Adolf Fick a formulé les lois de Fick qui ont permis le calcul des taux de diffusion moléculaire dans les systèmes biologiques. [29]

    Botanique moderne tardive Modifier

    S'appuyant sur la théorie de l'hérédité gène-chromosome issue de Gregor Mendel (1822-1884), August Weismann (1834-1914) a prouvé que l'hérédité ne se fait que par les gamètes. Aucune autre cellule ne peut transmettre les caractères hérités. [30] Les travaux de Katherine Esau (1898-1997) sur l'anatomie végétale restent un fondement majeur de la botanique moderne. Ses livres Anatomie végétale et Anatomie des plantes à graines sont des textes clés de la biologie structurale des plantes depuis plus d'un demi-siècle. [31] [32]

    La discipline de l'écologie végétale a été lancée à la fin du XIXe siècle par des botanistes tels qu'Eugenius Warming, qui a émis l'hypothèse que les plantes forment des communautés, et son mentor et successeur Christen C. Raunkiær dont le système de description des formes de vie végétale est toujours utilisé aujourd'hui. Le concept selon lequel la composition des communautés végétales telles que les forêts tempérées de feuillus change par un processus de succession écologique a été développé par Henry Chandler Cowles, Arthur Tansley et Frederic Clements. Clements est crédité de l'idée de la végétation climacique comme la végétation la plus complexe qu'un environnement puisse supporter et Tansley a introduit le concept d'écosystèmes à la biologie. [33] [34] [35] En s'appuyant sur les travaux antérieurs étendus d'Alphonse de Candolle, Nikolai Vavilov (1887-1943) a produit des comptes rendus de la biogéographie, des centres d'origine et de l'histoire évolutive des plantes économiques. [36]

    Depuis le milieu des années 1960 en particulier, des progrès ont été réalisés dans la compréhension de la physique des processus physiologiques des plantes tels que la transpiration (le transport de l'eau dans les tissus végétaux), la dépendance à la température des taux d'évaporation de l'eau à la surface des feuilles et la diffusion moléculaire de l'eau. vapeur et dioxyde de carbone à travers les ouvertures des stomates. Ces développements, couplés à de nouvelles méthodes de mesure de la taille des ouvertures stomatiques et du taux de photosynthèse ont permis une description précise des taux d'échange gazeux entre les plantes et l'atmosphère. [37] [38] Les innovations dans l'analyse statistique par Ronald Fisher, [39] Frank Yates et d'autres à la station expérimentale de Rothamsted ont facilité la conception expérimentale rationnelle et l'analyse des données dans la recherche botanique. [40] La découverte et l'identification des hormones végétales auxines par Kenneth V. Thimann en 1948 ont permis la régulation de la croissance des plantes par des produits chimiques appliqués de l'extérieur. Frederick Campion Steward a été le pionnier des techniques de micropropagation et de culture de tissus végétaux contrôlées par des hormones végétales. [41] L'acide auxine synthétique 2,4-Dichlorophenoxyacetic ou 2,4-D était l'un des premiers herbicides synthétiques commerciaux. [42]

    Les développements du 20ème siècle en biochimie végétale ont été conduits par des techniques modernes d'analyse chimique organique, telles que la spectroscopie, la chromatographie et l'électrophorèse. Avec l'essor des approches biologiques à l'échelle moléculaire de la biologie moléculaire, de la génomique, de la protéomique et de la métabolomique, la relation entre le génome végétal et la plupart des aspects de la biochimie, de la physiologie, de la morphologie et du comportement des plantes peut être soumise à une analyse expérimentale détaillée. [43] Le concept initialement énoncé par Gottlieb Haberlandt en 1902 [44] selon lequel toutes les cellules végétales sont totipotentes et peuvent être cultivées in vitro a finalement permis l'utilisation du génie génétique à titre expérimental pour éliminer un ou plusieurs gènes responsables d'un trait spécifique, ou pour ajouter des gènes tels que la GFP qui signalent le moment où un gène d'intérêt est exprimé. Ces technologies permettent l'utilisation biotechnologique de plantes entières ou de cultures de cellules végétales cultivées dans des bioréacteurs pour synthétiser des pesticides, des antibiotiques ou d'autres produits pharmaceutiques, ainsi que l'application pratique de cultures génétiquement modifiées conçues pour des caractères tels que l'amélioration du rendement. [45]

    La morphologie moderne reconnaît un continuum entre les principales catégories morphologiques de racine, tige (caulome), feuille (phyllome) et trichome. [46] En outre, il met l'accent sur les dynamiques structurelles. [47] La ​​systématique moderne vise à refléter et à découvrir les relations phylogénétiques entre les plantes. [48] ​​[49] [50] [51] La phylogénétique moléculaire moderne ignore largement les caractères morphologiques, en s'appuyant sur les séquences d'ADN comme données. L'analyse moléculaire des séquences d'ADN de la plupart des familles de plantes à fleurs a permis au Groupe de phylogénie des angiospermes de publier en 1998 une phylogénie des plantes à fleurs, répondant à de nombreuses questions sur les relations entre les familles et les espèces d'angiospermes. [52] La possibilité théorique d'une méthode pratique d'identification des espèces végétales et des variétés commerciales par code-barres ADN fait l'objet de recherches actives en cours. [53] [54]

    L'étude des plantes est vitale car elles sous-tendent presque toute la vie animale sur Terre en générant une grande partie de l'oxygène et de la nourriture qui fournissent aux humains et aux autres organismes la respiration aérobie avec l'énergie chimique dont ils ont besoin pour exister. Les plantes, les algues et les cyanobactéries sont les principaux groupes d'organismes qui effectuent la photosynthèse, un processus qui utilise l'énergie de la lumière du soleil pour convertir l'eau et le dioxyde de carbone [55] en sucres qui peuvent être utilisés à la fois comme source d'énergie chimique et de molécules organiques. qui sont utilisés dans les composants structurels des cellules. [56] En tant que sous-produit de la photosynthèse, les plantes libèrent de l'oxygène dans l'atmosphère, un gaz dont presque tous les êtres vivants ont besoin pour effectuer la respiration cellulaire. De plus, ils ont une influence sur les cycles mondiaux du carbone et de l'eau et les racines des plantes lient et stabilisent les sols, empêchant ainsi l'érosion des sols. [57] Les plantes sont cruciales pour l'avenir de la société humaine car elles fournissent de la nourriture, de l'oxygène, des médicaments et des produits aux humains, ainsi qu'elles créent et préservent le sol. [58]

    Historiquement, tous les êtres vivants étaient classés comme animaux ou plantes [59] et la botanique couvrait l'étude de tous les organismes non considérés comme des animaux. [60] Les botanistes examinent à la fois les fonctions internes et les processus au sein des organites végétaux, des cellules, des tissus, des plantes entières, des populations végétales et des communautés végétales. À chacun de ces niveaux, un botaniste peut être concerné par la classification (taxonomie), la phylogénie et l'évolution, la structure (anatomie et morphologie) ou la fonction (physiologie) de la vie végétale. [61]

    La définition la plus stricte de « plante » comprend uniquement les « plantes terrestres » ou embryophytes, qui comprennent les plantes à graines (gymnospermes, y compris les pins et les plantes à fleurs) et les cryptogames à spores libres, y compris les fougères, les lycopodes, les hépatiques, les hornworts et les mousses. Les embryophytes sont des eucaryotes multicellulaires descendants d'un ancêtre qui a obtenu son énergie de la lumière du soleil par photosynthèse. Ils ont des cycles de vie avec une alternance de phases haploïdes et diploïdes. La phase sexuelle haploïde des embryophytes, connue sous le nom de gamétophyte, nourrit le sporophyte embryonnaire diploïde en développement dans ses tissus pendant au moins une partie de sa vie, [62] même dans les plantes à graines, où le gamétophyte lui-même est nourri par son sporophyte parent. [63] D'autres groupes d'organismes qui ont été précédemment étudiés par les botanistes comprennent les bactéries (maintenant étudiées en bactériologie), les champignons (mycologie) - y compris les champignons formant des lichens (lichénologie), les algues non chlorophytes (phycologie) et les virus (virologie). Cependant, l'attention est toujours accordée à ces groupes par les botanistes, et les champignons (y compris les lichens) et les protistes photosynthétiques sont généralement couverts dans les cours d'introduction à la botanique. [64] [65]

    Les paléobotanistes étudient les plantes anciennes dans les archives fossiles pour fournir des informations sur l'histoire évolutive des plantes. Les cyanobactéries, les premiers organismes photosynthétiques libérant de l'oxygène sur Terre, auraient donné naissance à l'ancêtre des plantes en entrant dans une relation endosymbiotique avec un eucaryote précoce, devenant finalement les chloroplastes des cellules végétales. Les nouvelles plantes photosynthétiques (ainsi que leurs algues apparentées) ont accéléré l'augmentation de l'oxygène atmosphérique déclenchée par les cyanobactéries, transformant l'ancienne atmosphère sans oxygène et réductrice en une atmosphère dans laquelle l'oxygène libre est abondant depuis plus de 2 milliards d'années.[66] [67]

    Parmi les questions botaniques importantes du 21e siècle figurent le rôle des plantes en tant que producteurs primaires dans le cycle mondial des ingrédients de base de la vie : énergie, carbone, oxygène, azote et eau, et les façons dont notre gérance des plantes peut aider à résoudre les problèmes environnementaux mondiaux de gestion des ressources, conservation, sécurité alimentaire humaine, organismes biologiquement envahissants, séquestration du carbone, changement climatique et durabilité. [68]

    Nutrition humaine Modifier

    Pratiquement tous les aliments de base proviennent soit directement de la production primaire par les plantes, soit indirectement des animaux qui les mangent. [69] Les plantes et autres organismes photosynthétiques sont à la base de la plupart des chaînes alimentaires car ils utilisent l'énergie du soleil et les nutriments du sol et de l'atmosphère, les convertissant en une forme utilisable par les animaux. C'est ce que les écologistes appellent le premier niveau trophique. [70] Les formes modernes des principaux aliments de base, tels que le chanvre, le teff, le maïs, le riz, le blé et d'autres graminées céréalières, les légumineuses, les bananes et les plantains, [71] ainsi que le chanvre, le lin et le coton cultivés pour leurs fibres, sont le résultat d'une sélection préhistorique sur des milliers d'années parmi les plantes sauvages ancestrales présentant les caractéristiques les plus recherchées. [72]

    Les botanistes étudient comment les plantes produisent de la nourriture et comment augmenter les rendements, par exemple grâce à la sélection végétale, ce qui rend leur travail important pour la capacité de l'humanité à nourrir le monde et à assurer la sécurité alimentaire des générations futures. [73] Les botanistes étudient également les mauvaises herbes, qui constituent un problème considérable en agriculture, ainsi que la biologie et le contrôle des agents pathogènes des plantes dans l'agriculture et les écosystèmes naturels. [74] L'ethnobotanique est l'étude des relations entre les plantes et les hommes. Lorsqu'elle est appliquée à l'enquête sur les relations historiques entre les plantes et les peuples, l'ethnobotanique peut être appelée archéobotanique ou paléoethnobotanique. [75] Certaines des premières relations plante-homme sont nées entre les peuples autochtones du Canada en identifiant les plantes comestibles des plantes non comestibles. [76] Cette relation que les indigènes entretiennent avec les plantes a été enregistrée par les ethnobotanistes. [76]

    La biochimie végétale est l'étude des processus chimiques utilisés par les plantes. Certains de ces processus sont utilisés dans leur métabolisme primaire comme le cycle photosynthétique de Calvin et le métabolisme de l'acide crassulacéen. [77] D'autres fabriquent des matériaux spécialisés comme la cellulose et la lignine utilisées pour construire leur corps, et des produits secondaires comme les résines et les composés aromatiques.

    Les plantes et divers autres groupes d'eucaryotes photosynthétiques connus collectivement sous le nom d'« algues » possèdent des organites uniques appelés chloroplastes. On pense que les chloroplastes descendent de cyanobactéries qui ont formé des relations endosymbiotiques avec d'anciens ancêtres des plantes et des algues. Les chloroplastes et les cyanobactéries contiennent le pigment bleu-vert chlorophylle une. [78] Chlorophylle une (ainsi que sa cousine spécifique aux plantes et aux algues vertes, la chlorophylle b) [a] absorbe la lumière dans les parties bleu-violet et orange/rouge du spectre tout en réfléchissant et en transmettant la lumière verte que nous considérons comme la couleur caractéristique de ces organismes. L'énergie de la lumière rouge et bleue absorbée par ces pigments est utilisée par les chloroplastes pour fabriquer des composés carbonés riches en énergie à partir de dioxyde de carbone et d'eau par photosynthèse oxygénée, un processus qui génère de l'oxygène moléculaire (O2) en tant que sous-produit.

    L'énergie lumineuse captée par la chlorophylle une est initialement sous la forme d'électrons (et plus tard d'un gradient de protons) qui est utilisé pour fabriquer des molécules d'ATP et de NADPH qui stockent et transportent temporairement l'énergie. Leur énergie est utilisée dans les réactions indépendantes de la lumière du cycle de Calvin par l'enzyme rubisco pour produire des molécules du sucre à 3 carbones glycéraldéhyde 3-phosphate (G3P). Le glycéraldéhyde 3-phosphate est le premier produit de la photosynthèse et la matière première à partir de laquelle le glucose et presque toutes les autres molécules organiques d'origine biologique sont synthétisés. Une partie du glucose est convertie en amidon qui est stocké dans le chloroplaste. [82] L'amidon est la réserve d'énergie caractéristique de la plupart des plantes terrestres et des algues, tandis que l'inuline, un polymère de fructose, est utilisée dans le même but dans la famille du tournesol Asteraceae. Une partie du glucose est convertie en saccharose (sucre de table commun) pour être exporté vers le reste de la plante.

    Contrairement aux animaux (qui manquent de chloroplastes), les plantes et leurs parents eucaryotes ont délégué de nombreux rôles biochimiques à leurs chloroplastes, notamment la synthèse de tous leurs acides gras [83] [84] et de la plupart des acides aminés. [85] Les acides gras fabriqués par les chloroplastes sont utilisés pour de nombreuses choses, comme fournir du matériau pour construire les membranes cellulaires et fabriquer la cutine polymère qui se trouve dans la cuticule de la plante qui protège les plantes terrestres du dessèchement. [86]

    Les plantes synthétisent un certain nombre de polymères uniques comme les molécules de polysaccharide cellulose, pectine et xyloglucane [87] à partir desquelles la paroi cellulaire des plantes terrestres est construite. [88] Les plantes terrestres vasculaires fabriquent de la lignine, un polymère utilisé pour renforcer les parois cellulaires secondaires des trachéides et des vaisseaux du xylème afin de les empêcher de s'effondrer lorsqu'une plante aspire de l'eau à travers elles en cas de stress hydrique. La lignine est également utilisée dans d'autres types de cellules comme les fibres de sclérenchyme qui fournissent un support structurel à une plante et est un constituant majeur du bois. La sporopollénine est un polymère chimiquement résistant présent dans les parois cellulaires externes des spores et du pollen des plantes terrestres, responsable de la survie des premières spores des plantes terrestres et du pollen des plantes à graines dans les archives fossiles. Il est largement considéré comme un marqueur du début de l'évolution des plantes terrestres au cours de la période ordovicienne. [89] La concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est aujourd'hui beaucoup plus faible qu'elle ne l'était lorsque les plantes ont émergé sur terre pendant les périodes ordovicienne et silurienne. De nombreux monocotylédones comme le maïs et l'ananas et certaines dicotylédones comme les Asteraceae ont depuis développé indépendamment [90] des voies comme le métabolisme de l'acide crassulacéen et le C4 voie de fixation du carbone pour la photosynthèse qui évite les pertes résultant de la photorespiration dans le C le plus courant3 voie de fixation du carbone. Ces stratégies biochimiques sont propres aux plantes terrestres.

    Médecine et matériaux Modifier

    La phytochimie est une branche de la biochimie végétale qui s'intéresse principalement aux substances chimiques produites par les plantes au cours du métabolisme secondaire. [91] Certains de ces composés sont des toxines telles que l'alcaloïde coniine de la pruche. D'autres, telles que l'huile essentielle de menthe poivrée et l'huile de citron, sont utiles pour leur arôme, en tant qu'arômes et épices (par exemple, la capsaïcine), et en médecine en tant que produits pharmaceutiques comme dans l'opium du pavot à opium. De nombreuses drogues médicinales et récréatives, telles que le tétrahydrocannabinol (ingrédient actif du cannabis), la caféine, la morphine et la nicotine proviennent directement des plantes. D'autres sont de simples dérivés de produits naturels botaniques. Par exemple, l'analgésique aspirine est l'ester acétylique de l'acide salicylique, à l'origine isolé de l'écorce des saules, [92] et une large gamme d'analgésiques opiacés comme l'héroïne sont obtenus par modification chimique de la morphine obtenue à partir du pavot à opium. [93] Les stimulants populaires proviennent des plantes, comme la caféine du café, du thé et du chocolat, et la nicotine du tabac. La plupart des boissons alcoolisées proviennent de la fermentation de produits végétaux riches en glucides tels que l'orge (bière), le riz (saké) et le raisin (vin). [94] Les Amérindiens ont utilisé diverses plantes comme moyens de traiter les maladies pendant des milliers d'années. [95] Cette connaissance que les Amérindiens ont sur les plantes a été enregistrée par les enthnobotanistes et a ensuite été utilisée par les sociétés pharmaceutiques comme moyen de découverte de médicaments. [96]

    Les plantes peuvent synthétiser des colorants et des pigments colorés utiles tels que les anthocyanes responsables de la couleur rouge du vin rouge, la soudure jaune et le pastel bleu utilisés ensemble pour produire le vert Lincoln, l'indoxyle, source du colorant bleu indigo traditionnellement utilisé pour teindre le denim et les pigments de l'artiste gamboge et garance rose. Le sucre, l'amidon, le coton, le lin, le chanvre, certains types de cordes, le bois et les panneaux de particules, le papyrus et le papier, les huiles végétales, la cire et le caoutchouc naturel sont des exemples de matériaux commercialement importants fabriqués à partir de tissus végétaux ou de leurs produits secondaires. Le charbon de bois, une forme pure de carbone obtenue par pyrolyse du bois, a une longue histoire en tant que combustible pour la fusion des métaux, en tant que matériau filtrant et adsorbant et en tant que matériau d'artiste et est l'un des trois ingrédients de la poudre à canon. La cellulose, le polymère organique le plus abondant au monde, [97] peut être convertie en énergie, carburants, matériaux et matières premières chimiques. Les produits à base de cellulose comprennent la rayonne et la cellophane, la colle à papier peint, le biobutanol et le coton gun. La canne à sucre, le colza et le soja sont quelques-unes des plantes à teneur en sucre ou en huile hautement fermentescible qui sont utilisées comme sources de biocarburants, des alternatives importantes aux combustibles fossiles, tels que le biodiesel. [98] Sweetgrass a été utilisé par les Amérindiens pour éloigner les insectes comme les moustiques. [99] Ces propriétés anti-insectes du foin d'odeur ont été trouvées plus tard par l'American Chemical Society dans les molécules phytol et coumarine. [99]

    L'écologie végétale est la science des relations fonctionnelles entre les plantes et leurs habitats - les environnements où elles terminent leur cycle de vie. Les écologistes végétaux étudient la composition des flores locales et régionales, leur biodiversité, leur diversité génétique et leur fitness, l'adaptation des plantes à leur environnement et leurs interactions compétitives ou mutualistes avec d'autres espèces. [100] Certains écologistes s'appuient même sur des données empiriques provenant de peuples autochtones et recueillies par des ethnobotanistes. [101] Cette information peut relayer une grande quantité d'informations sur la façon dont la terre était autrefois il y a des milliers d'années et comment elle a changé au cours de cette période. [101] Les objectifs de l'écologie végétale sont de comprendre les causes de leurs modèles de distribution, de leur productivité, de leur impact environnemental, de leur évolution et de leurs réponses aux changements environnementaux. [102]

    Les plantes dépendent de certains facteurs édaphiques (sol) et climatiques de leur environnement mais peuvent également modifier ces facteurs. Par exemple, ils peuvent modifier l'albédo de leur environnement, augmenter l'interception des eaux de ruissellement, stabiliser les sols minéraux et développer leur contenu organique, et affecter la température locale. Les plantes rivalisent avec d'autres organismes dans leur écosystème pour les ressources. [103] [104] Ils interagissent avec leurs voisins à diverses échelles spatiales en groupes, populations et communautés qui constituent collectivement la végétation. Les régions avec des types de végétation caractéristiques et des plantes dominantes ainsi que des facteurs abiotiques et biotiques, un climat et une géographie similaires constituent des biomes comme la toundra ou la forêt tropicale humide. [105]

    Les herbivores mangent des plantes, mais les plantes peuvent se défendre et certaines espèces sont parasites voire carnivores. D'autres organismes forment des relations mutuellement bénéfiques avec les plantes. Par exemple, les champignons mycorhiziens et les rhizobiums fournissent aux plantes des nutriments en échange de nourriture, les fourmis sont recrutées par les plantes à fourmis pour fournir une protection, [107] les abeilles, les chauves-souris et d'autres animaux pollinisent les fleurs [108] [109] et les humains et autres animaux [ 110] agissent comme des vecteurs de dispersion pour propager les spores et les graines.

    Plantes, changement climatique et environnemental Modifier

    Les réactions des plantes aux changements climatiques et à d'autres changements environnementaux peuvent éclairer notre compréhension de la façon dont ces changements affectent la fonction et la productivité des écosystèmes. Par exemple, la phénologie végétale peut être un indicateur utile de la température en climatologie historique et de l'impact biologique du changement climatique et du réchauffement climatique. La palynologie, l'analyse des dépôts de pollen fossile dans les sédiments datant de milliers ou de millions d'années permet de reconstituer les climats passés. [111] Estimations du CO atmosphérique
    2 concentrations depuis le Paléozoïque ont été obtenues à partir des densités stomatiques et des formes et tailles des feuilles de plantes terrestres anciennes. [112] L'appauvrissement de la couche d'ozone peut exposer les plantes à des niveaux plus élevés de rayonnement ultraviolet B (UV-B), entraînant des taux de croissance plus faibles. [113] De plus, les informations provenant d'études sur l'écologie des communautés, la systématique des plantes et la taxonomie sont essentielles pour comprendre le changement de végétation, la destruction de l'habitat et l'extinction des espèces. [114]

    L'héritage chez les plantes suit les mêmes principes fondamentaux de la génétique que dans d'autres organismes multicellulaires. Gregor Mendel a découvert les lois génétiques de l'hérédité en étudiant des traits hérités tels que la forme dans Pisum sativum (pois). Ce que Mendel a appris en étudiant les plantes a eu des avantages considérables en dehors de la botanique. De même, des « gènes sauteurs » ont été découverts par Barbara McClintock alors qu'elle étudiait le maïs. [115] Néanmoins, il existe des différences génétiques distinctives entre les plantes et les autres organismes.

    Les limites des espèces chez les plantes peuvent être plus faibles que chez les animaux, et des hybrides entre espèces sont souvent possibles. Un exemple familier est la menthe poivrée, Mentha × piperita, un hybride stérile entre Mentha aquatique et menthe verte, Mentha spicata. [116] Les nombreuses variétés de blé cultivées sont le résultat de multiples croisements inter- et intra-spécifiques entre des espèces sauvages et leurs hybrides. [117] Les angiospermes à fleurs monoïques ont souvent des mécanismes d'auto-incompatibilité qui opèrent entre le pollen et le stigmate, de sorte que le pollen n'atteint pas le stigmate ou ne parvient pas à germer et à produire des gamètes mâles. [118] C'est l'une des nombreuses méthodes utilisées par les plantes pour favoriser l'allogamie. [119] Dans de nombreuses plantes terrestres, les gamètes mâles et femelles sont produits par des individus séparés. Ces espèces sont dites dioïques pour les sporophytes de plantes vasculaires et dioïques pour les gamétophytes de bryophytes. [120]

    Contrairement aux animaux supérieurs, où la parthénogenèse est rare, la reproduction asexuée peut se produire chez les plantes par plusieurs mécanismes différents. La formation de tubercules souches dans la pomme de terre en est un exemple. En particulier dans les habitats arctiques ou alpins, où les possibilités de fertilisation des fleurs par les animaux sont rares, des plantules ou des bulbes peuvent se développer à la place des fleurs, remplaçant la reproduction sexuée par une reproduction asexuée et donnant naissance à des populations clonales génétiquement identiques au parent. C'est l'un des nombreux types d'apomixie qui se produisent chez les plantes. L'apomixie peut également se produire dans une graine, produisant une graine qui contient un embryon génétiquement identique au parent. [121]

    La plupart des organismes se reproduisant sexuellement sont diploïdes, avec des chromosomes appariés, mais un doublement de leur nombre de chromosomes peut se produire en raison d'erreurs de cytokinèse. Cela peut se produire au début du développement pour produire un organisme autopolyploïde ou partiellement autopolyploïde, ou pendant les processus normaux de différenciation cellulaire pour produire certains types de cellules polyploïdes (endopolyploïdie), ou pendant la formation des gamètes. Une plante allopolyploïde peut résulter d'un événement d'hybridation entre deux espèces différentes. Les plantes autopolyploïdes et allopolyploïdes peuvent souvent se reproduire normalement, mais peuvent être incapables de se croiser avec succès avec la population parentale en raison d'un décalage dans le nombre de chromosomes. Ces plantes qui sont isolées sur le plan de la reproduction de l'espèce parentale mais qui vivent dans la même zone géographique, peuvent avoir suffisamment de succès pour former une nouvelle espèce. [122] Certains polyploïdes végétaux par ailleurs stériles peuvent encore se reproduire par voie végétative ou par apomixie des graines, formant des populations clonales d'individus identiques. [122] Le blé dur est un allopolyploïde tétraploïde fertile, tandis que le blé tendre est un hexaploïde fertile. La banane commerciale est un exemple d'hybride triploïde stérile et sans pépins. Le pissenlit commun est un triploïde qui produit des graines viables par graines apomictiques.

    Comme chez les autres eucaryotes, l'hérédité des organites endosymbiotiques comme les mitochondries et les chloroplastes chez les plantes est non mendélienne. Les chloroplastes sont hérités par le parent mâle chez les gymnospermes, mais souvent par le parent femelle chez les plantes à fleurs. [123]

    Génétique moléculaire Modifier

    Une quantité considérable de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des plantes provient des études de la génétique moléculaire de plantes modèles telles que le cresson de Thale, Arabidopsis thaliana, une espèce adventice de la famille des moutardes (Brassicacées). [91] Le génome ou l'information héréditaire contenue dans les gènes de cette espèce est codé par environ 135 millions de paires de bases d'ADN, formant l'un des plus petits génomes parmi les plantes à fleurs. Arabidopsis a été la première plante à avoir son génome séquencé, en 2000. [124] Le séquençage de certains autres génomes relativement petits, du riz (Oryza sativa) [125] et Brachypodium distachyon, [126] en a fait des espèces modèles importantes pour comprendre la génétique, la biologie cellulaire et moléculaire des céréales, des graminées et des monocotylédones en général.

    Des plantes modèles telles que Arabidopsis thaliana sont utilisés pour étudier la biologie moléculaire des cellules végétales et du chloroplaste. Idéalement, ces organismes ont de petits génomes bien connus ou complètement séquencés, une petite taille et des temps de génération courts. Le maïs a été utilisé pour étudier les mécanismes de la photosynthèse et de la charge de sucre dans le phloème en C4 les plantes. [127] L'algue verte unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii, bien qu'il ne s'agisse pas d'un embryophyte lui-même, contient un chloroplaste à pigment vert apparenté à celui des plantes terrestres, ce qui le rend utile pour l'étude. [128] Une algue rouge Cyanidioschyzon merolae a également été utilisé pour étudier certaines fonctions de base des chloroplastes. [129] Épinards, [130] petits pois, [131] soja et mousse Physcomitrella patens sont couramment utilisés pour étudier la biologie des cellules végétales. [132]

    Agrobacterium tumefaciens, une bactérie de la rhizosphère du sol, peut se fixer aux cellules végétales et les infecter avec un plasmide Ti induisant des callosités par transfert horizontal de gènes, provoquant une infection des callosités appelée maladie de la galle du collet. Schell et Van Montagu (1977) ont émis l'hypothèse que le plasmide Ti pourrait être un vecteur naturel pour l'introduction du gène Nif responsable de la fixation de l'azote dans les nodules racinaires des légumineuses et d'autres espèces végétales. [133] Aujourd'hui, la modification génétique du plasmide Ti est l'une des principales techniques d'introduction de transgènes dans les plantes et de création de cultures génétiquement modifiées.

    Épigénétique Modifier

    L'épigénétique est l'étude des modifications héréditaires de la fonction des gènes qui ne peuvent pas être expliquées par des modifications de la séquence d'ADN sous-jacente [134] mais qui font que les gènes de l'organisme se comportent (ou « s'expriment ») différemment. [135] Un exemple de changement épigénétique est le marquage des gènes par méthylation de l'ADN qui détermine s'ils seront exprimés ou non. L'expression des gènes peut également être contrôlée par des protéines répresseurs qui se fixent aux régions silencieuses de l'ADN et empêchent l'expression de cette région du code ADN. Des marques épigénétiques peuvent être ajoutées ou supprimées de l'ADN au cours des étapes programmées du développement de la plante, et sont responsables, par exemple, des différences entre les anthères, les pétales et les feuilles normales, malgré le fait qu'ils ont tous le même code génétique sous-jacent. Les changements épigénétiques peuvent être temporaires ou peuvent persister à travers des divisions cellulaires successives pour le reste de la vie de la cellule. Certains changements épigénétiques se sont avérés héréditaires, [136] tandis que d'autres sont réinitialisés dans les cellules germinales.

    Les changements épigénétiques dans la biologie eucaryote servent à réguler le processus de différenciation cellulaire. Au cours de la morphogenèse, les cellules souches totipotentes deviennent les différentes lignées cellulaires pluripotentes de l'embryon, qui à leur tour deviennent des cellules pleinement différenciées. Un seul ovule fécondé, le zygote, donne naissance à de nombreux types de cellules végétales, notamment le parenchyme, les éléments des vaisseaux du xylème, les tubes criblés du phloème, les cellules de garde de l'épiderme, etc. au fur et à mesure qu'il continue de se diviser. Le processus résulte de l'activation épigénétique de certains gènes et de l'inhibition d'autres. [137]

    Contrairement aux animaux, de nombreuses cellules végétales, en particulier celles du parenchyme, ne se différencient pas de manière terminale, restant totipotentes avec la capacité de donner naissance à une nouvelle plante individuelle. Les exceptions comprennent les cellules hautement lignifiées, le sclérenchyme et le xylème qui sont morts à maturité et les tubes criblés du phloème dépourvus de noyaux. Alors que les plantes utilisent bon nombre des mêmes mécanismes épigénétiques que les animaux, tels que le remodelage de la chromatine, une hypothèse alternative est que les plantes définissent leurs modèles d'expression génique en utilisant les informations de position de l'environnement et des cellules environnantes pour déterminer leur devenir développemental. [138]

    Les changements épigénétiques peuvent conduire à des paramutations, qui ne suivent pas les règles de l'héritage mendélien. Ces marques épigénétiques se transmettent d'une génération à l'autre, un allèle induisant un changement sur l'autre. [139]

    Les chloroplastes des plantes présentent un certain nombre de similitudes biochimiques, structurelles et génétiques avec les cyanobactéries (communément mais à tort appelées « algues bleu-vert ») et on pense qu'elles dérivent d'une ancienne relation endosymbiotique entre une cellule eucaryote ancestrale et un résident cyanobactérien. . [140] [141] [142] [143]

    Les algues sont un groupe polyphylétique et sont placées dans diverses divisions, certaines plus étroitement liées aux plantes que d'autres. Il existe de nombreuses différences entre eux dans des caractéristiques telles que la composition de la paroi cellulaire, la biochimie, la pigmentation, la structure des chloroplastes et les réserves de nutriments. La division algale Charophyta, sœur de la division algue verte Chlorophyta, est considérée comme contenant l'ancêtre des vraies plantes. [144] La classe Charophyte Charophyceae et le sous-royaume des plantes terrestres Embryophyta forment ensemble le groupe monophylétique ou clade Streptophytina. [145]

    Les plantes terrestres non vasculaires sont des embryophytes dépourvus des tissus vasculaires du xylème et du phloème. Ils comprennent les mousses, les hépatiques et les hornworts. Les plantes vasculaires ptéridophytes avec de vrais xylème et phloème qui se sont reproduits par des spores en germination de gamétophytes libres ont évolué pendant la période du Silurien et se sont diversifiées en plusieurs lignées à la fin du Silurien et au début du Dévonien. Des représentants des lycopodes ont survécu jusqu'à nos jours. À la fin de la période dévonienne, plusieurs groupes, dont les lycopodes, les sphénophylles et les progymnospermes, avaient évolué indépendamment en « mégaspores » – leurs spores étaient de deux tailles distinctes, des mégaspores plus grandes et des microspores plus petites. Leurs gamétophytes réduits se sont développés à partir de mégaspores retenues dans les organes producteurs de spores (mégasporanges) du sporophyte, une condition connue sous le nom d'endosporie. Les graines sont constituées d'un mégasporange endosporique entouré d'une ou deux couches de gainage (téguments). Le jeune sporophyte se développe à l'intérieur de la graine qui, lors de la germination, se divise pour la libérer. Les premières plantes à graines connues datent du dernier stade Dévonien Famennien. [146] [147] Suite à l'évolution de l'habitude des graines, les plantes à graines se sont diversifiées, donnant naissance à un certain nombre de groupes maintenant éteints, y compris les fougères à graines, ainsi que les gymnospermes et les angiospermes modernes. [148] Les gymnospermes produisent des "graines nues" qui ne sont pas entièrement enfermées dans un ovaire. Les représentants modernes comprennent les conifères, les cycas, Ginkgo, et Gnetales. Les angiospermes produisent des graines enfermées dans une structure telle qu'un carpelle ou un ovaire. [149] [150] Les recherches en cours sur la phylogénétique moléculaire des plantes vivantes semblent montrer que les angiospermes sont un clade frère des gymnospermes. [151]

    La physiologie végétale englobe toutes les activités chimiques et physiques internes des plantes associées à la vie. [152] Les produits chimiques extraits de l'air, du sol et de l'eau constituent la base de tout métabolisme végétal. L'énergie du soleil, captée par la photosynthèse oxygénée et libérée par la respiration cellulaire, est à la base de presque toute vie. Les photoautotrophes, y compris toutes les plantes vertes, les algues et les cyanobactéries, recueillent de l'énergie directement à partir de la lumière du soleil par photosynthèse. Les hétérotrophes, y compris tous les animaux, tous les champignons, toutes les plantes complètement parasites et les bactéries non photosynthétiques, absorbent des molécules organiques produites par les photoautotrophes et les respirent ou les utilisent dans la construction de cellules et de tissus. [153] La respiration est l'oxydation des composés carbonés en les décomposant en structures plus simples pour libérer l'énergie qu'ils contiennent, essentiellement à l'opposé de la photosynthèse. [154]

    Les molécules sont déplacées à l'intérieur des plantes par des processus de transport qui opèrent à diverses échelles spatiales. Le transport subcellulaire d'ions, d'électrons et de molécules telles que l'eau et les enzymes se produit à travers les membranes cellulaires. Les minéraux et l'eau sont transportés des racines vers d'autres parties de la plante dans le flux de transpiration. La diffusion, l'osmose, le transport actif et le débit massique sont tous des modes de transport différents. [155] Des exemples d'éléments dont les plantes ont besoin pour transporter sont l'azote, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium et le soufre. Dans les plantes vasculaires, ces éléments sont extraits du sol sous forme d'ions solubles par les racines et transportés dans toute la plante dans le xylème. La plupart des éléments nécessaires à la nutrition des plantes proviennent de la décomposition chimique des minéraux du sol. [156] Le saccharose produit par photosynthèse est transporté des feuilles vers d'autres parties de la plante dans le phloème et les hormones végétales sont transportées par divers processus.

    Hormones végétales Modifier

    Les plantes ne sont pas passives, mais répondent aux signaux externes tels que la lumière, le toucher et les blessures en se déplaçant ou en poussant vers ou en s'éloignant du stimulus, selon le cas. La preuve tangible de la sensibilité au toucher est l'effondrement presque instantané des feuillets de Mimosa pudica, les pièges à insectes de l'attrape-mouche de Vénus et des helminthes, et les pollinies des orchidées. [158]

    L'hypothèse selon laquelle la croissance et le développement des plantes sont coordonnés par des hormones végétales ou des régulateurs de croissance des plantes est apparue pour la première fois à la fin du XIXe siècle. Darwin a expérimenté sur les mouvements des pousses et des racines des plantes vers la lumière [159] et la gravité, et a conclu « Il n'est guère exagéré de dire que la pointe de la radicule... agit comme le cerveau de l'un des animaux inférieurs... dirigeant le plusieurs mouvements". [160] Vers la même époque, le rôle des auxines (du grec auxéine, croître) dans le contrôle de la croissance des plantes a été décrite pour la première fois par le scientifique néerlandais Frits Went. [161] La première auxine connue, l'acide indole-3-acétique (IAA), qui favorise la croissance cellulaire, n'a été isolée des plantes qu'environ 50 ans plus tard. [162] Ce composé médie les réponses tropiques des pousses et des racines à la lumière et à la gravité. [163] La découverte en 1939 que le cal végétal pouvait être maintenu dans une culture contenant de l'IAA, suivie de l'observation en 1947 qu'il pouvait être induit à former des racines et des pousses en contrôlant la concentration d'hormones de croissance ont été des étapes clés dans le développement de la biotechnologie végétale. et la modification génétique. [164]

    Les cytokinines sont une classe d'hormones végétales nommées pour leur contrôle de la division cellulaire (en particulier la cytokinèse). La cytokinine zéatine naturelle a été découverte dans le maïs, Zea mays, et est un dérivé de la purine adénine. La zéatine est produite dans les racines et transportée vers les pousses du xylème où elle favorise la division cellulaire, le développement des bourgeons et le verdissement des chloroplastes. [165] [166] Les gibbérélines, telles que l'acide gibberélique, sont des diterpènes synthétisés à partir de l'acétyl CoA via la voie du mévalonate. Ils sont impliqués dans la promotion de la germination et de la levée de dormance des graines, dans la régulation de la hauteur des plantes en contrôlant l'allongement des tiges et le contrôle de la floraison. [167] L'acide abscissique (ABA) est présent dans toutes les plantes terrestres, à l'exception des hépatiques, et est synthétisé à partir des caroténoïdes dans les chloroplastes et autres plastes. Il inhibe la division cellulaire, favorise la maturation des graines et la dormance, et favorise la fermeture des stomates. Il a été ainsi nommé parce qu'on pensait à l'origine qu'il contrôlait l'abscission. [168] L'éthylène est une hormone gazeuse qui est produite dans tous les tissus végétaux supérieurs à partir de la méthionine. Il est maintenant connu que c'est l'hormone qui stimule ou régule la maturation et l'abscission des fruits, [169] [170] et elle, ou le régulateur de croissance synthétique éthéphon qui est rapidement métabolisé pour produire de l'éthylène, sont utilisés à l'échelle industrielle pour favoriser la maturation du coton. , ananas et autres cultures climatériques.

    Une autre classe de phytohormones est celle des jasmonates, d'abord isolées de l'huile de jasmin grandiflorum [171] qui régule les réponses des plaies chez les plantes en débloquant l'expression des gènes requis dans la réponse de résistance acquise systémique à l'attaque des agents pathogènes. [172]

    En plus d'être la principale source d'énergie pour les plantes, la lumière fonctionne comme un dispositif de signalisation, fournissant des informations à la plante, telles que la quantité de lumière solaire qu'elle reçoit chaque jour. Cela peut entraîner des changements adaptatifs dans un processus connu sous le nom de photomorphogenèse. Les phytochromes sont les photorécepteurs d'une plante qui sont sensibles à la lumière. [173]

    L'anatomie végétale est l'étude de la structure des cellules et des tissus végétaux, tandis que la morphologie des plantes est l'étude de leur forme externe. [174] Toutes les plantes sont des eucaryotes multicellulaires, leur ADN est stocké dans des noyaux. [175] [176] Les caractéristiques des cellules végétales qui les distinguent de celles des animaux et des champignons comprennent une paroi cellulaire primaire composée de polysaccharides cellulose, hémicellulose et pectine, [177] des vacuoles plus grandes que dans les cellules animales et la présence de plastes avec des fonctions photosynthétiques et biosynthétiques uniques comme dans les chloroplastes. D'autres plastes contiennent des produits de stockage tels que de l'amidon (amyloplastes) ou des lipides (élaioplastes). De manière unique, les cellules streptophytes et celles de l'ordre des algues vertes Trentepohliales [178] se divisent par construction d'un phragmoplaste servant de modèle pour la construction d'une plaque cellulaire à la fin de la division cellulaire. [82]

    Les corps des plantes vasculaires, y compris les lycopodes, les fougères et les plantes à graines (gymnospermes et angiospermes) ont généralement des sous-systèmes aériens et souterrains. Les pousses sont constituées de tiges portant des feuilles vertes photosynthétiques et des structures de reproduction. Les racines vascularisées souterraines portent des poils absorbants à leur extrémité et manquent généralement de chlorophylle. [180] Les plantes non vasculaires, les hépatiques, les hornworts et les mousses ne produisent pas de racines vasculaires pénétrant le sol et la plupart de la plante participe à la photosynthèse. [181] La génération de sporophytes est non photosynthétique dans les hépatiques, mais peut être en mesure de contribuer à une partie de ses besoins énergétiques par photosynthèse dans les mousses et les hornworts. [182]

    Le système racinaire et le système de pousses sont interdépendants - le système racinaire généralement non photosynthétique dépend du système de pousses pour la nourriture, et le système de pousses généralement photosynthétique dépend de l'eau et des minéraux du système racinaire. [180] Les cellules de chaque système sont capables de créer des cellules de l'autre et de produire des pousses ou des racines adventives. [183] ​​Les stolons et les tubercules sont des exemples de pousses qui peuvent pousser des racines. [184] Les racines qui s'étendent près de la surface, comme celles des saules, peuvent produire des pousses et finalement de nouvelles plantes. [185] Dans le cas où l'un des systèmes est perdu, l'autre peut souvent le faire repousser. En effet, il est possible de faire pousser une plante entière à partir d'une seule feuille, comme c'est le cas pour les plantes en Streptocarpe secte. Saintpaulia, [186] ou même une seule cellule – qui peut se dédifférencier en un cal (une masse de cellules non spécialisées) qui peut se développer en une nouvelle plante. [183] ​​Chez les plantes vasculaires, le xylème et le phloème sont les tissus conducteurs qui transportent les ressources entre les pousses et les racines. Les racines sont souvent adaptées pour stocker des aliments tels que les sucres ou l'amidon, [180] comme dans les betteraves sucrières et les carottes. [185]

    Les tiges fournissent principalement un support aux feuilles et aux structures de reproduction, mais peuvent stocker de l'eau dans les plantes succulentes comme les cactus, de la nourriture comme dans les tubercules de pomme de terre, ou se reproduire végétativement comme dans les stolons des plants de fraises ou en cours de marcottage. [187] Les feuilles recueillent la lumière du soleil et effectuent la photosynthèse. [188] Les grandes feuilles vertes, plates, flexibles sont appelées feuilles de feuillage. [189] Les gymnospermes, tels que les conifères, les cycas, Ginkgo, et les gnetophytes sont des plantes productrices de graines à graines ouvertes. [190] Les angiospermes sont des plantes productrices de graines qui produisent des fleurs et ont des graines enfermées. [149] Les plantes ligneuses, comme les azalées et les chênes, subissent une phase de croissance secondaire résultant en deux types de tissus supplémentaires : le bois (xylème secondaire) et l'écorce (phloème secondaire et liège). Tous les gymnospermes et de nombreux angiospermes sont des plantes ligneuses. [191] Certaines plantes se reproduisent sexuellement, certaines de manière asexuée et certaines par les deux moyens. [192]

    Bien que la référence aux principales catégories morphologiques telles que la racine, la tige, la feuille et le trichome soient utiles, il faut garder à l'esprit que ces catégories sont liées par des formes intermédiaires de sorte qu'un continuum entre les catégories en résulte. [193] De plus, les structures peuvent être vues comme des processus, c'est-à-dire des combinaisons de processus. [47]

    La botanique systématique fait partie de la biologie systématique, qui s'intéresse à la gamme et à la diversité des organismes et à leurs relations, en particulier telles que déterminées par leur histoire évolutive. [194] Elle implique, ou est liée à, la classification biologique, la taxonomie scientifique et la phylogénétique. La classification biologique est la méthode par laquelle les botanistes regroupent les organismes en catégories telles que les genres ou les espèces. La classification biologique est une forme de taxonomie scientifique. La taxonomie moderne est enracinée dans les travaux de Carl Linnaeus, qui a regroupé les espèces en fonction de caractéristiques physiques communes. Ces regroupements ont depuis été révisés pour mieux s'aligner sur le principe darwinien de descendance commune - regrouper les organismes par ascendance plutôt que par caractéristiques superficielles. Alors que les scientifiques ne sont pas toujours d'accord sur la façon de classer les organismes, la phylogénétique moléculaire, qui utilise des séquences d'ADN comme données, a conduit de nombreuses révisions récentes dans le sens de l'évolution et devrait continuer de le faire. Le système de classification dominant est appelé taxonomie linnéenne. Il comprend les rangs et la nomenclature binomiale. La nomenclature des organismes botaniques est codifiée dans le Code international de nomenclature des algues, des champignons et des plantes (ICN) et administrée par le Congrès botanique international. [195] [196]

    Kingdom Plantae appartient au domaine Eukarya et est décomposé de manière récursive jusqu'à ce que chaque espèce soit classée séparément. L'ordre est : Kingdom Phylum (ou Division) Class Order Family Genus (pluriel genres) Espèce. Le nom scientifique d'une plante représente son genre et son espèce au sein du genre, ce qui donne un nom mondial unique pour chaque organisme. [196] Par exemple, le lis tigré est Lilium columbianum. Lilium est le genre, et colombien l'épithète spécifique. La combinaison est le nom de l'espèce. Lors de l'écriture du nom scientifique d'un organisme, il convient de mettre en majuscule la première lettre du genre et de mettre toutes les épithètes spécifiques en minuscules. De plus, le terme entier est généralement en italique (ou souligné lorsque les italiques ne sont pas disponibles). [197] [198] [199]

    Les relations évolutives et l'hérédité d'un groupe d'organismes sont appelées sa phylogénie. Les études phylogénétiques tentent de découvrir des phylogénies. L'approche de base consiste à utiliser des similitudes basées sur l'héritage partagé pour déterminer les relations. [200] À titre d'exemple, les espèces de Pereskia sont des arbres ou des buissons avec des feuilles proéminentes. Ils ne ressemblent évidemment pas à un cactus sans feuilles typique tel qu'un Échinocactus. Cependant, les deux Pereskia et Échinocactus ont des épines produites à partir d'aréoles (structures en forme de coussin hautement spécialisées) suggérant que les deux genres sont en effet liés. [201] [202]

    Juger des relations basées sur des caractères partagés nécessite des précautions, car les plantes peuvent se ressembler à travers une évolution convergente dans laquelle les caractères sont apparus indépendamment. Certaines euphorbes ont des corps arrondis et sans feuilles adaptés à la conservation de l'eau, similaires à ceux des cactus globulaires, mais des caractères tels que la structure de leurs fleurs montrent clairement que les deux groupes ne sont pas étroitement liés. La méthode cladistique adopte une approche systématique des caractères, distinguant ceux qui ne portent aucune information sur l'histoire évolutive partagée - tels que ceux qui ont évolué séparément dans différents groupes (homoplasies) ou ceux laissés par les ancêtres (plésiomorphies) - et les caractères dérivés, qui ont été transmis des innovations dans un ancêtre commun (apomorphies). Seuls les caractères dérivés, tels que les aréoles productrices d'épines des cactus, fournissent des preuves de la descendance d'un ancêtre commun. Les résultats des analyses cladistiques sont exprimés sous forme de cladogrammes : des diagrammes en forme d'arbre montrant le modèle de ramification et de descente évolutives. [203]

    Depuis les années 1990, l'approche prédominante pour construire des phylogénies pour les plantes vivantes a été la phylogénétique moléculaire, qui utilise des caractères moléculaires, en particulier des séquences d'ADN, plutôt que des caractères morphologiques comme la présence ou l'absence d'épines et d'aréoles. La différence est que le code génétique lui-même est utilisé pour décider des relations évolutives, au lieu d'être utilisé indirectement via les caractères auxquels il donne naissance. Clive Stace décrit cela comme ayant "un accès direct à la base génétique de l'évolution". [204] À titre d'exemple simple, avant l'utilisation de preuves génétiques, les champignons étaient considérés soit comme des plantes, soit comme étant plus étroitement liés aux plantes qu'aux animaux. Les preuves génétiques suggèrent que la véritable relation évolutive des organismes multicellulaires est celle illustrée dans le cladogramme ci-dessous - les champignons sont plus étroitement liés aux animaux qu'aux plantes. [205]

    En 1998, l'Angiosperm Phyogeny Group a publié une phylogénie des plantes à fleurs basée sur une analyse des séquences d'ADN de la plupart des familles de plantes à fleurs. À la suite de ce travail, de nombreuses questions, telles que les familles représentant les premières branches des angiospermes, ont maintenant été résolues. [52] L'étude de la relation entre les espèces végétales permet aux botanistes de mieux comprendre le processus d'évolution des plantes. [206] Malgré l'étude de plantes modèles et l'utilisation croissante de preuves ADN, des travaux et des discussions sont en cours parmi les taxonomistes sur la meilleure façon de classer les plantes en divers taxons. [207] Les développements technologiques tels que les ordinateurs et les microscopes électroniques ont considérablement augmenté le niveau de détail étudié et la vitesse à laquelle les données peuvent être analysées. [208]


    Contenu

    La microspore a trois types différents de couches de paroi. La couche externe est appelée périspore, la suivante est l'exospore et la couche interne est l'endospore.Le périspore est la plus épaisse des trois couches, tandis que l'exospore et l'endospore ont une largeur relativement égale. [4]

    Dans les plantes vasculaires hétérosporées sans pépins, les feuilles modifiées appelées microsporophylles portent des microsporanges contenant de nombreux microsporocytes qui subissent une méiose, chacun produisant quatre microspores. Chaque microspore peut se développer en un gamétophyte mâle constitué d'une anthéridie quelque peu sphérique à l'intérieur de la paroi de la microspore. 128 ou 256 spermatozoïdes avec flagelles sont produits dans chaque anthéridium. [3] Les seules fougères hétérosporées sont aquatiques ou semi-aquatiques, dont les genres Marsilea, Regnellidium, Pilularia , Salvinie , et Azolla. L'hétérosporie est également connue dans le genre lycopode Selaginelle et dans le genre Quillwort Isoëtes.

    Types de plantes vasculaires sans pépins :

    Dans les plantes à graines, les microspores se transforment en grains de pollen contenant chacun un gamétophyte mâle multicellulaire réduit. [5] Les mégaspores, à leur tour, se transforment en gamétophytes femelles réduits qui produisent des ovules qui, une fois fécondés, se transforment en graines. Les cônes de pollen ou les microstrobiles se développent généralement vers les extrémités des branches inférieures en grappes jusqu'à 50 ou plus. Les microsporanges des gymnospermes se développent par paires vers la base des écailles, qui sont donc appelées microsporophylles. Chacun des microsporocytes des microsporanges subit une méiose, produisant quatre microspores haploïdes. Ceux-ci se développent en grains de pollen, chacun constitué de quatre cellules et d'une paire de sacs aériens externes. Les sacs aériens donnent aux grains de pollen une flottabilité supplémentaire qui aide à la dispersion par le vent. [3]

    Au fur et à mesure que l'anthère d'une plante à fleurs se développe, quatre plaques de tissu se différencient de la masse principale de cellules. Ces plaques de tissu contiennent de nombreuses cellules de microsporocytes diploïdes, dont chacune subit une méiose produisant un quatuor de microspores. Quatre chambres (sacs polliniques) tapissées de cellules tapétales nutritives sont visibles au moment où les microspores sont produites. Après la méiose, les microspores haploïdes subissent plusieurs modifications :

    1. La microspore se divise par mitose produisant deux cellules. La première des cellules (la cellule générative) est petite et se forme à l'intérieur de la deuxième cellule plus grande (la cellule tubulaire).
    2. Les membres de chaque partie des microspores se séparent les uns des autres.
    3. Une paroi à double couche se développe alors autour de chaque microspore.

    Ces étapes se succèdent et une fois terminées, les microspores sont devenues des grains de pollen. [3]

    Bien que ce ne soit pas la voie habituelle d'une microspore, ce processus est le moyen le plus efficace de produire des plantes haploïdes et doubles haploïdes grâce à l'utilisation d'hormones sexuelles mâles. [6] Sous certains facteurs de stress tels que la chaleur ou la famine, les plantes sélectionnent pour l'embryogenèse des microspores. Il a été constaté que plus de 250 espèces différentes d'angiospermes réagissaient de cette façon. [6] Dans l'anthère, après qu'une microspore ait subi une microsporogenèse, elle peut dévier vers l'embryogenèse et devenir des microspores en forme d'étoile. La microspore peut alors suivre l'une des quatre voies suivantes : devenir une microspore embryogène, subir une callogenèse en organogenèse (plante haploïde/double haploïde), devenir une structure semblable à du pollen ou mourir. [6]


    Voir la vidéo: comment elle sappelle cette chanson (Juin 2022).