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2 evolution et morphologie vegetale

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2 evolution et morphologie vegetale Powered By Docstoc
					    EVOLUTION
  MORPHOLOGIE
ANATOMIE VÉGÉTALE


         Diaporama basé sur :Gilles Bourbonnais cégep de Saine-Foy
1. Origines de la vie                             Campbell p. 553



Origines de la vie =    3,5 à 4 Ga (Ga, giga années, milliards)


 Terre et système solaire: ~ 4,6 GA
 Au début : intense bombardement
 de météorites : chaleur   
 Pas d’eau liquide donc pas de vie.
 Vie débute avec l’eau liquide (entre
 3,5 et 4 GA).
Plus vieilles traces de vie = stromatolites 3,5 GA




           Jardin géologique à l’université Laval
Bloc erratique = gros rocher
transporté par les glaciers
                                                 Campbell p. 556

Stromatolites : colonies de bactéries et cyanobactéries
                pétrifiées




                                Colonies actuelles
                                      À lire : les stromatolites
Traces de carbone trouvées au Groenland qui semblent
provenir d’êtres vivants (rapports isotopiques du C)
feraient remonter la vie à au moins 3,85 GA.


La vie serait donc apparue très vite sur Terre.


 • Vie inévitable ?
 • Création, panspermie, coup de chance incroyable ???


Nombreuses hypothèses pour expliquer les origines de la
vie, mais pas de théorie complète et satisfaisante.
Premières cellules = procaryotes hétérotrophes
(fermentation)
Les premières cellules autotrophes apparaissent
après.

                        E solaire

  Mat.inorganique                     Matière
(CO2, H2O), Minéraux)                organique    + O2




         = bactéries photosynthétiques (cyanobactéries)
Oxygène = déchet hautement toxique pour la vie
        (oxyde la matière organique)
Teneur augmente peu au début.
Augmentation se fait surtout entre ~1 et ~2 GA
Les cellules doivent s’adapter à l’oxygène:


     • Anaérobie stricte : fuient l’oxygène
     • Anaérobies facultatives : y résistent
     • Aérobies : « invention » de la respiration
2. Évolution des végétaux

La vie aquatique

    • Pas de gravité donc pas besoin de soutien
    • Pas de danger de dessèchement
    • Échanges directs avec le milieu
                                             Lumière
    Développement des algues:      CO2
    • unicellulaires
    • coloniaires           Minéraux

    • pluricellulaires
                                        O2
                                                  H20
~ 425 MA : conquête de la terre ferme

La vie terrestre


 Les plantes ont besoin :
 • Gaz (CO2)
                    Dans l’air
 • Lumière
 • Minéraux
                    Dans le sol
 • Eau
Les plantes terrestres doivent donc se diviser en deux:
• Partie dans le sol : système racinaire (racines)
• Partie aérienne : système caulinaire (tige, feuilles,
  fleurs, etc.)

Entre les deux : tissus conducteurs
assurent le lien

• Xylème : transporte sève
  brute (eau et minéraux)
• Phloème : transporte sève
  élaborée (sucres et autres
  matières organiques) vers les
  parties qui ne font pas de
  photosynthèse
PLANTES:
• Pas de muscles, mais peut y avoir mouvements (limités)
• Pas de système nerveux, mais peuvent être sensibles à
  certains facteurs
• Pas d’organes complexes comme les animaux

Grande invention des plantes = PHOTOSYNTHÈSE


                         E solaire

  Mat.inorganique                     Matière
(CO2, H2O), Minéraux)                organique    + O2
            E lumineuse

6 CO2 + 6H2O              1 C6H12O6 + 6 O2




Les végétaux produisent 200 milliards de
tonnes de glucides par année sur Terre.
Évolution des
plantes
La classification des végétaux                Campbell p. 627




Plantes INVASCULAIRES : pas de vaisseaux conducteurs
  • Bryophytes (Mousses)

Plantes VASCULAIRES : vaisseaux conducteurs
  • Ptéridophytes (Lycopodes, Prêles, Fougères)
  • Spermaphytes (Plantes produisant des graines)
        Gymnospermes (Conifères et formes apparentées)
        Angiospermes (Plantes à fleurs)
             Monocotylédones
             Dicotylédones
Bryophytes (mousses et plantes apparentées)
                              Campbell p. 635
• Pas de véritables feuilles
• Pas de vaisseaux conducteurs, pas de racines
• Reproduction par gamètes aquatiques
• Pas de tissus ligneux (pas de tiges rigides)
• Confinées aux milieux humides
                            Campbell p. 640

Ptéridophytes (Fougères)

 • Vaisseaux conducteurs
 • Racines et feuilles
 • Tissus ligneux
 • Reproduction par gamètes aquatiques




                                              Fougère
                                              arborescente
                                              du
                                              carbonifère
 Prêle




           Sélaginelle


Lycopode
Forêt du carbonifère (~ 300 MA)
Plantes à graine (spermaphytes) :           Campbell p. 650

    gymnospermes et angiospermes

Gymnospermes (conifères et plante apparentées) :
• Reproduction aérienne : pollen
• Graine nue

Angiospermes (plantes à fleur) :
• Groupe le plus important
• Organes reproducteurs = fleurs
• Graines contenues dans le fruit
• Se divisent en deux groupes:
    • Monocotylédones
    • Dicotylédones
 Cotylédons




Dicotylédone




    Monocotylédone
3. Système racinaire


1. Rôle des racines                                 Campbell p. 782


  • Permet d’ancrer la plante au sol
  • Permet de puiser l’eau et les minéraux du sol


2. Types de racines

  • Racines pivotantes (dicotylédones en général)
  • Racines fasciculées (monocotylédones en général)
  • Racines adventives
                      Racines profondes
                      Ancrage solide
                      Racine peut accumuler des
                      réserves de nourriture


Racines pivotantes

                                 Peu profondes
                                 Couvrent une
                                 grande surface
                                 Contribuent à
                                 empêcher
Racines fasciculées              l’érosion des sols
Racines adventives




 Maïs                                 Palétuvier

           Proviennent des tiges aériennes
           Jouent un rôle de tuteur
3. Surface d’absorption
Absorption se fait surtout par les
poils des racines: permettent une
grande surface d’absorption.
                        Campbell p. 684
4. Système caulinaire

= tiges et branches,
feuilles et fleurs


La tige



                                   Une année de
                                   croissance
Croissance de la tige

Croissance en hauteur par le bourgeon terminal : les
plantes croissent par leurs extrémités (c’est le bout de
la branche qui s’allonge et non la base qui pousse sur
le reste)
Croissance en largeur (ramifications de la tige) par les
bourgeons axillaires.

Dominance apicale:
• Bourgeon terminal inhibe croissance des bourgeons
  axillaires.
• Élimination du bourgeon terminal stimule la
  croissance en largeur.
Tiges modifiées
• Stolon
• Rhizome
• Bulbe

 Stolon : tige rampant à la surface
 du sol et pouvant développer de
 nouvelles pousses.
Rhizome : tige souterraine
Certains rhizomes peuvent accumuler
des réserves d ’amidon.
Tubercules : cas particulier de
rhizome.
« Yeux » = bourgeons de la
tige.
Bulbe : pousse souterraine formée de
feuilles qui accumulent des réserves
d ’amidon.




                          Feuilles


                           Tige

                          Racines
5. Les feuilles




              Limbe

             Pétiole
Disposition des feuilles :




      Opposées           Alternes   Verticillées
Feuilles simples ou composées :




                           pétiole


     Simple        Composée          Composée
                    palmée            pennée
Marges de feuilles :




 Entière    Denticulée   Ondulée   Lobée
Formes de feuilles :




Lancéolée       Ovale   Cordée   Triangulaire
Types de nervures :



  Penninervée




 Palmatinervée

                      Parallélinervée
Par évolution, certaines feuilles se sont modifiées pour
remplir d ’autres fonctions:


                                 Ex. Vrilles
Feuilles imitant des pétales de fleur




                 Poinsettia
Feuilles modifiées en épines
                                                  Campbell p. 659
6. La fleur


                                     Partie femelle = Pistil
                                       • Stigmate
                                       • Style
                                       • Ovaire

                                      L'ovaire contient un
                                      ou plusieurs ovules.

Partie mâle = Étamines
  • Anthères : contiennent les grains de pollen
  • Filet
                           Le pistil est formé de
                           un (A) ou plusieurs (B)
                           carpelles




Disposition des ovules dans l'ovaire
Fécondation de l'ovule par le pollen   Le pollen tombe sur le
                                       stigmate
                                       Un long tube se forme à partir
                                       d’une cellule du grain de
                                       pollen
                                       Le tube s’enfonce dans le
                                       style jusqu’à l’intérieur de
                                       l’ovaire où il rejoint un ovule
                                       Deux noyaux contenus dans
                                       le grain de pollen « coulent »
                                       dans le tube jusqu’à l’ovule
                                       où ils se fusionnent avec les
                                       noyaux de celui-ci
Grain de pollen


Tube pollinique dans
le style

Ovule (notez que
l’ovule contient
plusieurs noyaux;
deux de ceux-ci seront
fécondés)


 Noyaux du grain de
 pollen qui fécondent
 les noyaux de
 l’ovule
                 Les styles traversés
                 par les tubes
                 polliniques peuvent
                 être très longs



            Chacun des grains de
            l’épi de maïs résulte de la
            fécondation d’un ovule
            par un grain de pollen.



Graine = ovule fécondé développé

La graine est, en quelque sorte, un
embryon (ou un fœtus, si vous
préférez) de plante
   Graines (ovules fécondés)    Péricarpe ( paroi de l’ovaire)

Après la fécondation :

 Ovule fécondé  graine (embryon + réserve de nourriture)

 La paroi de l’ovaire forme le péricarpe qui enveloppe
 les graines
Le péricarpe se divise en trois feuillets: l’endocarpe, le
mésocarpe et l’exocarpe
Ici, la paroi de l’ovaire forme ce qu’on appelle la
« pelure ». La partie juteuse comestible est formée de
cellules qui emplissent chacune des cavité du carpelle.
Fruit multiple (formé de plusieurs ovaires de la même fleur)

   Chacune des petites « bulles » de la framboise
   correspond à un ovaire. Le centre de la fleur est
   formé d’un grand nombre d’ovaires.
   Les « petits poils » sont les styles de ces ovaires.
Péricarpe (ovaire)    Graine (pépin)       Réceptacle


               La pomme est un cas particulier: l’ovaire
               forme le cœur (la partie dure qui ressemble à
               une membrane mince de plastique
               correspond au péricarpe) et le reste (ce que
               l’on mange se forme à partir du réceptacle
               (la base de la fleur).
 Le fruit n’est pas toujours charnu



Graine




             Péricarpe
Certains fruits sont dispersés par le vent :
Anémochorie
Certains flottent et sont transportés
par l’eau : hydrochorie
Le plus souvent, les graines utilisent les animaux
pour se disperser : Zoochorie


 En
 s’accrochant
 aux poils de la
 fourrure
En comptant sur les « oublis »




               Où ai-je encore mis ces
                 *!*!*!$ * de glands
En se faisant manger (le fruit est riche
en sucres et la graine résiste aux
sucs digestifs); c’est le cas le plus
fréquent




       Certaines graines doivent même
       séjourner dans le tube digestif d’un
       animal pour pouvoir ensuite germer.
En s’associant aux
fourmis ...
Myrmécochorie
                                    élaiosomes
Les graines de certaines plantes
sont munies d’un élaiosome, une
petite excroissance riche en
éléments nutritifs (protéines,
glucides, ...).
Les fourmis transportent ces
graines dans leur fourmilière
pour se nourrir de l’élaiosome.
Elles rejettent ensuite la graine
(qu’elles ne peuvent pas manger)
avec les autres déchets de la
fourmilière.
La composition de l’elaiosome
est généralement adaptée aux
goûts et besoins d’une espèce
spécifique de fourmis.

Famille des liliacées entre           Illustration : Meredith Waterstraat
autres
FIN

				
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