La reproduction des plantes à fleurs et la vie fixée
La reproduction des plantes à fleurs et la vie fixée
Les plantes à fleurs sont adaptées à la vie fixée. Voyons comment cela s'explique en matière de reproduction.
1. Organisation d'une plante à fleurs
En considérant une fleur de l'extérieur vers le centre, elle présente toujours une répartition en verticilles :
V1 ou calice contenant les sépales ;V2 ou corolle contenant les pétales ;V3 (un ou plusieurs) contenant les étamines ;V4 formé du pistil.
Coupe schématique transversale de fleur
V3 et V4 sont spécialisés dans la reproduction. Le pistil constitue l'organe femelle où sont enfermés les ovules. Les étamines constituent les organes mâles et produisent dans les anthères des grains de pollen.
La mise en place des ces différentes séries de pièces se fait grâce à 3 groupes de gènes du développement :
Gènes de la classe A : mise en place des sépales et des pétales ;Gènes de la classe B : mise en place des pétales et des étamines ;Gènes de la classe C : mise en place des étamines et du pistil.
2. La fleur donne le fruit
La majorité des espèces à fleurs pratique la pollinisation croisée, qui augmente le brassage génétique dans une espèce. Les grains de pollen d'un individu sont déposés sur le stigmate du pistil de la fleur d'un autre individu de l'espèce. Le transport est assuré par le vent chez les plantes anémogames et par les insectes chez les plantes entomogames.
La germination du grain de pollen dans le milieu humide du stigmate permet la formation d'un tube pollinique dans le style jusqu'aux ovules au cœur de l'ovaire. Dans ce tube progresse alors le gamète mâle, qui vient féconder le gamète femelle de l'ovule.
La perte des éléments devenus inutiles (pétales et étamines), associée à un gonflement des parois de l'ovaire, transforme progressivement la fleur en fruit. Un ovule après fécondation devient une graine. La fleur est devenue un fruit.
3. Pollinisation croisée
Vivre fixé impose des contraintes qui ont permis le développement de la pollinisation croisée.
Les espèces anémogames émettent des grains de pollen, lisses et minuscules, en quantités énormes, par des étamines très exposées aux courants d'air.Les espèces végétales entomogames attirent de diverses façons les insectes pollinisateurs (substances volatiles odorantes). Leurs gros grains de pollen sont ornés de motifs qui favorisent leur adhérence au corps des insectes venus chercher du pollen et du nectar nutritifs dans les fleurs. Les visites d'autres fleurs par ces insectes permettent le dépôt dans ces fleurs de même espèce des grains de pollen.
On parle de coévolution entre végétaux pollinisés et insectes pollinisateurs, car les deux groupes ont vu leurs organisations changer conjointement lors de l'évolution : organes de repérage et de prélèvement des ressources nutritives des insectes (longueur de trompe à nectar du sphinx) et formes florales des plantes à fleurs (profondeur de nectaire de l'orchidée).
Les deux groupes sont gagnants du point de vue évolutif, car la plante se reproduit plus efficacement malgré son immobilisme et l'insecte trouve plus de nourriture. Deux espèces présentent en association des avantages sélectifs.
4. La dernière étape de dispersion des graines
La vie fixée réduit la possibilité de disposer de nouveaux territoires à coloniser. Pour pérenniser son espèce, une plante à fleurs doit recourir à des stratégies diverses :
Anémochorie : dispersion passive des graines fines et légères par le vent, facilitée par des dispositifs qui augmentent la portance (ailes, plumet) ;Zoochorie : transport actif des graines contenues dans des fruits charnus et attractifs par les animaux qui s'en nourrissent. Les graines indigestes sont rejetées loin de la plante-mère, dans des crachats ou des excréments. La dispersion peut être passive si les fruits sont munis de crochets qui permettent un transport dans le pelage. Cette collaboration entre deux espèces, une végétale productrice de graine et une animale disséminatrice, est avantageuse pour chacune. Le fruit est riche en matières nutritives et la graine indigeste sera disséminée efficacement dans un milieu propice à la germination. Certaines graines ont besoin du passage dans le tube digestif pour devenir aptes à germer (ex : graine de jujubier dans l'intestin de chèvre). Cette étape de collaboration montre à nouveau une coévolution entre un végétal et un animal.
