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Ch 5 - Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes
lundi 2 janvier 2012
– Quels sont les échanges réalisés entre une plante et son milieu ?
– Comment ces échanges sont-ils réalisés ?
– Quelles adaptations permettent à une plante de se défendre ?
– Comment une fleur se construit-elle ?
– Comment une plante peut-elle disperser pollen et graines ?
I - L’organisation de la plante
Les plantes terrestres ont développé au cours de leur évolution des surfaces d’échanges de grande dimension avec leur environnement ; dans le sol, les racines prélèvent l’eau et les ions. Dans l’atmosphère, les feuilles captent la lumière solaire et le dioxyde de carbone. Les cellules chlorophylliennes peuvent ainsi réaliser la photosynthèse. Cette vie fixée à l’interface de deux milieux nécessite des circulations de matières entre organes aériens et souterrains. Ces transports sont assurés par un double système conducteur de sèves : le xylème et le phloème.
II - Des structures et mécanismes de défense
Incapables de se déplacer, les plantes terrestres ont développé au cours de leur évolution des structures et mécanismes de défense originaux et variés. Ces adaptations les protègent contre les prédateurs (épines, toxines, relations d’entraide, etc.), la sécheresse (poils, protections des stomates, cuticules,etc.). Elles permettent aussi à la plante de résister aux variations journalières et saisonnières du climat (fermeture des stomates, vie ralentie, écailles protectrices, etc.).
III - L’organisation de la fleur
La fleur est organisée en couronnes concentriques de pièces florales. Deux couronnes protectrices (sépales et pétales) entourent deux couronnes d’organes reproducteurs(étamines et pistil). Des gènes du développement contrôlent la transformation d’une ébauche en pièces florales différenciée.
Bien qu’une fleur soit un organe hermaphrodite, l’autofécondation est le plus souvent impossible ; la fleur doit donc recourir à un système de transport de son pollen.
III - La vie fixée impose le transport du pollen et des graines
Au cours de l’évolution, les fleurs ont développé différents systèmes pour faire transporter leur pollen par l’eau, le vent ou les animaux (insectes pollinisateurs). Dans ce dernier cas, il s’agit de coévolution car le partenariat s’est construit grâce aux influences réciproques de la plante et de son animal pollinisateur.
La fleur fécondée se transforme en fruit contenant des graines. La dissémination de ces dernières est une nécessité pour la plante et des collaborations avec des animaux, comme pour la pollinisation, donnent lieu à des coévolutions.
Bilan
Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l’interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps.
Elle développe des surfaces d’échanges de grande dimension avec l’atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d’eau et d’ions). Des systèmes conducteurs permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain.
Elle possède des structures et des mécanismes de défense (contre les agressions du milieu, les prédateurs, les variations saisonnières).
L’organisation florale, contrôlée par des gènes de développement, et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées.
La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration animal pollinisateur/plante produit d’une coévolution.
À l’issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines.
La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur/plante produit d’une coévolution.
Objectif et mots-clés :
Vue globale de la plante, de ses différents organes et de leurs fonctions.
Schéma fonctionnel synthétique.
Coupe anatomique avec les deux grands types de tissus conducteurs.
Fleur, pistil (ovaire, ovule), étamine, pollen.
Fruit, graine.
Pollinisation par le vent et les animaux.
Schéma général de la plante, organisation et fonction de la fleur.