La reproduction des plantes

« Chapitre 3 : La reproduction des plantes à fleurs. Au Paléozoïque, l'ancienne ère primaire (- 550 Ma /- 245 Ma), les plantes ne ressemblaient pas du tout à celles actuelles et n’avaient pas de fleurs. Actuellement encore, toutes les plantes n’ont pas de fleurs ; la fleur constitue l’apanage poétique des Angiospermes ! La plupart des spécialistes estiment que les Angiospermes ont fait leur apparition au Crétacé inférieur, voici 140 à 135 millions d'années. Une innovation évolutive majeure des Angiospermes est le perfectionnement de la fleur ; en effet, cet organe si délicat qu’on a plaisir à mettre en bouquet constitue l’organe reproducteur de la plante et se révèle être une merveille pour la survie des plantes puisqu’elle en assure la reproduction. Les plantes ne peuvent se déplacer pour aller chercher des substances nutritives et de l’eau, se reproduire ou encore ne peuvent fuir pour se protéger … Au cours de l’évolution, des caractères sont apparus par hasard et ont été sélectionnés permettant aux plantes de s’adapter à la vie fixée. I Organisation de la fleur, une structure spécialisée dans la reproduction sexuée. 1°Une fleur organisée en couronne. La fleur est l’organe reproducteur de la plante et est constituée de diverses pièces organisées en verticilles, le plus souvent on trouve : - 1 verticille composé de sépales qui forme le calice ; - 1 (ou plusieurs) verticille composé de pétales qui forme la corolle ; - 1 (ou plusieurs) verticille composé d’étamines (organe producteur des grains de pollen) - 1 pistil qui contient l’ovaire lui-même souvent divisé en plusieurs carpelles (on trouve les ovules dans l’ovaire) 2° Des pièces florales spécialisées dans la production des gamètes. - Les étamines sont les organes reproducteurs mâles et produisent les grains de pollen.

Le pollen contient les gamètes mâles et permet de les véhiculer. - Les pistils sont les organes reproducteurs femelles et produisent des ovules végétaux contenant chacun un gamète femelle (l’oosphère). II Une pollinisation optimisée : une étape de mobilité nécessaire à la fécondation. La pollinisation est le transport du pollen depuis les étamines jusqu’au stigmate du pistil. Elle peut avoir lieu au sein d’une même plante : on parle d’autopollinisation. Les fleurs de nombreuses plantes portent les organes reproducteurs mâles (étamines) et femelles (ovaire) mais la fécondation se réalise souvent entre fleurs de différents pieds et des systèmes imposent une pollinisation croisée (cela peut être dû à des incompatibilités temporelles (étamines et pistil ne sont pas mûrs en même temps) ou spatiales (étamines plus courtes que le pistil). - Le transport du pollen par le vent Une étamine est constituée d’un filet et d’anthères.

Dans les anthères les grains de pollen, contenant le gamète mâle, sont produits.

Ces grains de pollen sont très petits et très léger, ils sont donc facilement dispersés par le vent ce qui va permettre le rapprochement des gamètes. - Le transport du pollen par les animaux et coévolution La pollinisation est encore optimisée par de nombreuses espèces pollinisatrices qui transporte le pollen depuis les étamines d’une fleur jusqu’au pistil d’une autre fleur. Les insectes sont attirés par l’ « odeur » (souvent des substances qui imitent les phéromones de la femelle comme dans le cas le l’orchidée Ophrys, où l’abeille mâle s’accouple avec une fleur et se fait coller les pollinies sur la tête, croyant s’accoupler avec une femelle de son espèce) ou éventuellement la forme de la fleur ou encore la couleur (les abeilles ne voient pas les fleurs comme nous car elles voient certains motifs « dans les UV » invisibles pour nous), et enfin par la présence de nectar. Il y a des cas de coévolution où la fleur et l’insecte ont évolué en parallèle chacun s’adaptant à l’autre grâce à des interactions spécifiques les deux vont évoluer conjointement car des caractères « utiles » à l’association vont être sélectionnés.

(ex papillon sphinx et les éperons des orchidées : la fleur est sûre d’être pollinisée par ce papillon à trompe longue ! et le papillon trouve une ressource nutritive (nectar) qu’il est le seul à pouvoir exploiter avec sa trompe !). Conclu : vent (anémogamie) et insecte (entomogamie) (surtout les abeilles) permettent bien souvent une pollinisation croisée (d’où le fait d’éviter les insecticides qui sont une belle abération écologique…) Figure : Tableau comparatif des caractéristiques du pollen et de la fleur en fonction des différents types de pollinisation Type de Caractéristiques Caractéristiques de la fleur Exemple pollinisation du pollen Anémogame (vent) Petit, léger lisse, Entomogame (insecte) Gros et ornementé très très Fleur en forme de chatons Le noisetier Grosse fleur, colorée, avec des motifs visibles pour les insectes, forte odeur, présence de nectar Le Lys III De l’ovule à la graine et de la fleur au fruit … Le pollen transporté va se déposer sur le stigmate du pistil, puis il va germer : un long tube pollinique contenant le gamète mâle va pousser dans le style du pistil pour atteindre l’ovule (dans l’ovaire) qui contient le gamète femelle : la fécondation (et même double fécondation … hors programme !) va avoir lieu. - Les barrières à l’autofécondation Parfois, la germination du grain de pollen sur le stigmate est impossible : une auto incompatibilité génétique empêche la germination de grains de pollen qui ont, par exemple, des allèles en commun avec le pistil. - La formation des graines.... »