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L’espèce (1) : du fixisme et du créationnisme à l’évolutionnisme

L’espèce : unité de base de la hiérarchie du vivant

La notion d’espèce est intuitive pour chacun des passionnés de plantes ou d’animaux. Nécessité pratique de classification, de regroupement d’êtres reconnaissables, elle se distingue souvent, mais pas toujours, des autres. C’est une notion partiale : les agriculteurs, les horticulteurs, les forestiers, les écologistes ou les botanistes de terrain, sans parler des biologistes moléculaires ne connaissant les plantes que par le biais des échantillons d’ADN à séquencer, n’auront pas la même conception de l’espèce. Cependant, la majorité considèrera l’espèce comme l’unité de base des classifications. —– cone_male_pin-2.jpg Continuer la lecture de L’espèce (1) : du fixisme et du créationnisme à l’évolutionnisme

La pollinisation chez les plantes à fleurs (Angiospermes)

Les plantes terrestres ancestrales sont apparues il y a 410 millions d’années. Par rapport aux Algues vertes dont elles divergent, elles se caractérisent, en particulier, par une cuticule imperméable limitant la déshydratation et la protection des spores qui sont enfermées dans un sac avec une enveloppe. Les fougères et plantes alliées développent un port érigé, grâce aux tissus conducteurs et de soutien, et généralisent l’hétérosporie chez les taxons les plus évolués afin d’augmenter statistiquement le brassage génétique. ——- osmunde_royale_low.jpg Chez les fougères, ce sont des spores et non pas des grains de pollen qui sont dispersées. Plus fragiles, elles donneront dans des conditions favorables, une sorte de lamelle verte, un prothalle, qui produira des gamètes : ceux-ci après la fécondation permettront la croissance d’une nouvelle fougère. Ces étapes, en particulier la fécondation car les gamètes mâles nagent, ne peuvent se dérouler sans eau. Chez l’osmonde royale (Osmunda regalis), les spores sont produites sur des frondes (“feuilles”) spécialisées. ————– Chez les Gymnospermes qui apparaissent il y a 260 millions d’années, la fécondation est sécurisée et le brassage génétique facilité grâce à la graine et au grain de pollen chez les Gymnospermes. ——- pin_pollinisation.jpg Le pollen apparaît chez les Gymnospermes. La pollinisation (son transport) est assurée par le vent. Ici, un nuage de grains de pollen chez un pin. ——– Enfin, chez les Angiospermes, la survie et dispersion des semences sont assurés grâce au carpelle et à la double fécondation (50 M années). Les tendances de l’histoire évolutive sont donc : – la libération de la contrainte « eau » dans le cycle de vie des plantes ; – la facilitation du brassage génétique ; – la sécurisation de la fécondation et du développement de l’embryon ; – la mise en place de mécanismes assurant la survie et la dispersion de la descendance sexuée. Les plantes à fleurs ou Angiospermes sont les plantes terrestres qui sont différenciées le plus tardivement mais dont la radiation est la plus importante.

Les relations entre les insectes et les plantes fleurs

Les plantes à fleurs constituent le groupe dont les relations avec les insectes sont les plus riches et diversifiées. Pour les insectes les plantes à fleurs peuvent servir : – de nourriture soit directement (nectar, sève, feuilles, bois) ou soit indirectement (déjections de pucerons, création de compost) ; – d’ abri soit directement (bambou, feuilles) soit après transformation de matériel végétal (cire des abeilles). ——- Bourdon.jpg Le pollen s’est agglutiné sur les pattes de cet insecte. Il sera déposé sur une autre fleur favorisant ainsi le brassage génétique et l’évolution de l’espèce. Photographie : Nathalie Faivre ———— A l’inverse, pour les plantes à fleurs les insectes peuvent servir : – de vecteurs de pollinisation pour les plantes à fleurs ; – de nourriture (plantes insectivores) ; – de transport des semences ; – de semeurs (fourmis semeuses ou sarcleuses). La pollinisation est la relation qui a permis le développement du plus grand nombre d’adaptations de part et d’autre.

Le pollen des plantes à fleurs entomophiles

Le grain de pollen est un gamétophyte, c’est-à-dire une “plante” produisant des gamètes, et non pas un gamète lui-même. Il est à comparer au prothalle des fougères. Quand son transport est assuré par les les insectes, il est de grande taille, à exine (paroi externe) ornementée pour faciliter la fixation sur le corps des insectes. Il est produit par des étamines souvent placées à l’intérieur d’une fleur colorée et bien visible, produisant du nectar. —– sauge_s_cacaliifolia_.jpg Chez les sauges, les fleurs colorées et de grande taille attirent les insectes pollinisateurs. L’insecte en entrant dans la corolle fait basculer les étamines qui déposent le pollen sur leur dos. Photographie : Patrice Barboutie —— Les insectes assurent la fécondation de 84% des plantes cultivées et 80% des plantes sauvages. Ils transportent le pollen jusqu’à 2 km autour de la ruche pour les abeilles autour de la ruche (Ramsey et al., 1999)‏. La distance normale de pollinisation d’un bourdon est comprise entre 70 et 631 m, même quand des champs de culture sont très proches (Osborne et al., 1999).‏ A l’inverse, chez les plantes à fleurs pollinisées par le vent, le pollen est de petite taille, à exine lisse et produit dans des anthères pendantes et à filets longs dans des fleurs réduites et discrètes. ——— Anemophilie.jpg Chez les graminées, la pollinisation est anémophile. Les fleurs sont discrètes (sépales et pétales sont absents) et les anthères sont fixées au filet par leur milieu, ce qui facilite leur balancement par le vent et la libération d’un pollen de petite taille et à paroi lisse. ———

Quelques exemples de pollinisations par les insectes

Chez les composées, le capitule, comme beaucoup d’inflorescences, a un effet d’affichage important dû à la multiplication des fleurs. Chez certaines composées, les fleurs périphériques étant stériles n’ont aucun rôle sexuel direct mais servent à guider les insectes vers celles fertiles placées au centre de l’inflorescence. Après la fécondation, le fruit est transporté par le vent ou les animaux. Chez les légumineuses papilionacées, les inflorescences ne sont pas en capitule mais la forme particulière de la corolle, étendard surplombant la carène et 2 ailes latérales, conduit les insectes vers les organes sexuels de la fleur. Chez les orchidées, l’attraction des insectes pollinisateurs est due à différents facteurs : – la production de nectar (genres Spiranthes et Orchis )‏ ; – l’éperon qui joue, comme cela a été prouvé, un rôle important ; – le mimétisme avec les plantes à nectar (genre Orchis ) ;‏ – le leurre sexuel (genre Ophrys )‏. Une fois l’insecte attiré par la fleur, la morphologie de celle ci permet la fixation du pollen sur le corps de l’animal, son transport puis son dépôt sur l’organe femelle de la fleur, le stigmate du pistil, qui est pollinisé ensuite (cas de Orchis morio). —– o_scolopax.jpg Chez Ophrys scolopax, le labelle imite la forme de l’insecte pollinisateur. L’insecte mâle est adulte avant la femelle. Il participe à la pollinisation car il est attiré par un bouquet d’odeur similaire à la phéromone sexuelle de la femelle. —— Chez les orchidées, d’autres facteurs peuvent intervenir sur la pollinisation : morphologie de l’inflorescence (spiranthe d’été) ou position des fleurs dans l’inflorescence (spiranthe d’automne)‏. L’hybridation interspécifique est possible (orchis singe et orchis homme pendu) car le pollinisateur est commun entre ces deux espèces Chez les aracées, les insectes pollinisateurs sont attirés par l’odeur nauséabonde émise par l’inflorescence, un spadice enveloppé d’une spathe. Les fleurs femelles situées vers le bas de l’inflorescence sont fertiles avant les fleurs mâles (protogynie). Il existe aussi des fleurs stériles, mâles ou femelles, réglant le passage des insectes d’un niveau à l’autre du spadice. Chez Arum italicum, les insectes chargés de pollen sont bloqués au niveau de l’ampoule de la spathe par des fleurs stériles pour permettre la pollinisation et la fécondation des fleurs femelles fertiles. Ceci étant fait, les insectes peuvent remonter au niveau des fleurs mâles devenues fertiles entre temps, se chargent à nouveau de pollen. Quand les appendices des fleurs mâles stériles se flétrissent à leur tour, ils peuvent quitter la spathe qui les piégeaient pour polliniser une autre plante (allopollinisation). Chez les moracées, la pollinisation des figuiers est particulière. Les 800 espèces de figuiers de par le monde ont chacun un mutualisme de pollinisation spécifique et obligatoire avec un hyménoptère, une Agaronide. Les inflorescences des figuiers sont protogynes, comme celles des aracées : les fleurs femelles sont fertiles avant les mâles. Les larves se développent au sein de fleurs femelles stériles qui se développent en galle. A maturité, les insectes s’envolent et avant de quitter l’inflorescence se chargent de pollen au contact des fleurs mâles fertiles. Quand les insectes femelles vont pondre dans les jeunes inflorescences de figuier, seules les fleurs femelles sont fertiles et elles recevront le pollen que les insectes avaient pris dans l’inflorescence précédente. D’autres acteurs participent à ce mutualisme : des insectes parasites des pollinisateurs et des fourmis prédatrices attirées aussi bien par les parasites et les pollinisateurs que par des messages chimiques olfactifs évoquant des hormones sexuelles. Les relations entre les insectes et les plantes à fleurs sont anciennes Chez les Angiospermes ancestrales, la pollinisation déjà était assurée par des Coléoptères qui mangeaient le pollen. Elles sont devenues complexes et diversifiées, permettent d’offrir le gîte et le couvert pour les insectes et d’assurer la pollinisation de 80% des plantes à fleurs. Chacune des parties, l’animal ou la plante, pouvant posséder des caractères morphologiques adaptés à l’autre partie, certaines relations sont uniquement spécifiques. Certains auteurs n’hésitent donc pas à qualifier les relations entre les insectes et les plantes à fleurs de co-évolution. Quelle que soit leur différentes qualifications (co-évolution, mutualisme…) liées à leur degré de complexité, ces relations privilégiées expliquent sans doute la radiation importante des Angiospermes alors que le groupe est récent par rapport aux autres plantes terrestres.

Anthurus d’Archer (Anthurus archeri, Clathrus archeri)

Différentes personnes, internautes ou auditeurs, m’ont demandé le nom de cette « plante » inconnue dont les bras rouges remarquables se déployaient à l’automne sur le sol de bois de feuillus de nos régions. Tout d’abord, il ne s’agit pas d’une plante mais d’un champignon, Anthurus archeri, autrefois appelé Clathrus archeri, de la division des Basidiomycètes, des champignons tels que les amanites, les agarics, les bolets, les polypores sur les troncs d’arbres ou des parasites de végétaux (rouilles et charbons). ————– clathrus_archeri_low-2.jpg Anthurus archeri (Clathrus archeri) ————- Le corps, visible sur la photographie ci-dessus, est clair, mesure 5 cm de hauteur et 4 cm de diamètre. Avec ses 4 à 8 bras rouges d’une longueur atteignant 9 cm de longueur, il évoque une pieuvre rendant la reconnaissance facile. Il n’est pas comestible, ce qui va de pair avec son odeur désagréable. Anthurus archeri n’est pas un champignon indigène, c’est-à-dire originaire de nos régions. Sa distribution géographique naturelle est l’Australie et la Nouvelle-Zélande. Il a été aperçu pour la première fois en France en 1920. D’où l’hypothèse que son introduction serait due au transport de spores soit dans des balles de laines destinées à nos filatures soit dans les fourrages des chevaux importés de cette région et destinés à servir sur les champs de batailles français.

Le lilas (Syringa vulgaris, Oleaceae, Scrophulariales)

Le lilas commun (Syringa vulgaris) est originaire du sud-est de l’Europe. C’est l’espèce la plus connue du public car elle a donné naissance à de nombreux cultivars horticoles qui peuplent nos jardins, sa floraison abondante et odorante étant très appréciée. Le nom latin de la plante vient du grec «syringos» qui signifie tuyau : les rameaux sont droits, longs et remplis en leur centre d’une mœlle simulant le trou d’un tuyau. Elle peut être retirée facilement ; ce qui a donné le nom commun anglais de «pipe tree». Cependant, il n’est nulle part fait mention que le bois du lilas ait pu être utilisé pour la fabrication de pipe. Les lilas sont des arbustes ou de petits arbres, à feuilles caduques, avec des inflorescences très visibles (panicules ou thyrses) et très odorantes. Syringa vulgaris est l’espèce la plus connue et a donné naissance à de nombreux cultivars, en particulier grâce aux obtenteurs nancéen Lemoine et fils de 1850 à 1955. —— S._hyacinthiflora_low.jpg Syringa x hyacinthiflora, un hybride des espèces S. oblata x S. vulgaris. Photographie : Rolland Genot. ——— Les lilas appartiennent à la famille des Oleaceae qui regroupe des plantes très connues telles que le frêne, l’olivier, le forsythia ainsi que le jasmin. Les feuilles sont opposées comme toutes les Oleaceae (sauf le jasmin). Elles sont simples. ——– forsythia2_low.jpg Fleur de forysthia. Comme chez les lilas botaniques, les 4 pétales sont soudés entre eux et il y a 2 étamines. ——– Comme la plupart des Oleaceae, les pétales, au nombre de 4, sont soudés entre eux. Les étamines sont au nombre de 2. L’ovaire est supère et constitué de 2 carpelles. La placentation est axile. Les fruits sont des baies alors que ce sont des samares chez le frêne ou des capsules chez le forsythia. Aucun usage alimentaire n’est répertorié pour le lilas alors qu’il est fréquemment utilisé et planté pour sa floraison. Dans l’antiquité le lilas était symbolique de l’amour et de la fécondité, c’est une plante, chez les Anglais, prémonitoire de détresse autrefois utilisée pour les cérémonies funéraires. Un lilas aux fleurs d’un blanc profond signifie un amour durable et fidèle ; une couleur moins pure traduit une relation menacée.

Carl von Linné, Prince de la Botanique

Dans le cadre des célébrations du tricentenaire de la naissance du naturaliste suédois, Carl von Linné, l’Ambassade de Suède organise une rencontre au Centre culturel suédois avec deux conférenciers français, Aline Raynal-Roques, professeur honoraire au Muséum national d’histoire naturelle de Paris et Pascal Duris, professeur à l’université Bordeaux 1. Ce séminaire aura lieu le jeudi 20 septembre 2007 de 18h00 à 20h00 au 11 rue Payenne, Paris 3ème. Seront évoqués : -* les principales étapes de la vie de Carl von Linné ; -* son oeuvre, point de départ de la nomenclature moderne des plantes et des animaux ; -* l’Horloge de Flore de Linné ; -* Linné en France et les sociétés linnéennes Si vous souhaitez participer à cette évocation, merci de bien vouloir vous inscrire le 17 septembre au plus tard auprès de l’Ambassade de Suède : -* soit par courriel : info@amb-suede.fr ; -* soit par télécopie 01 44 18 88 21 ; -* ou encore par téléphone 01 44 18 88 43/47. ——– Informations sur la vie de Linné carl_von_linne_low.jpg