Les Angiospermes et le Règne des Plantae

Les Angiospermes : La Dominance du Végétal

Les Angiospermes sont le nom commun de la division ou de l'embranchement qui contient les plantes à fleurs, lesquelles constituent la forme dominante de la vie végétale. Les membres de cette division sont la source de la plupart des aliments dont les humains et les autres mammifères tirent la base de leur subsistance, ainsi que de nombreuses matières premières et des produits naturels. Ce groupe comprend presque toutes les plantes ligneuses et les herbes, la plupart des arbres (sauf les pins et autres conifères) et les plantes spécialisées telles que les succulentes, les plantes épiphytes et les plantes aquatiques. Même si environ 230 000 espèces sont connues, beaucoup sont encore ignorées. Les plantes à fleurs ont occupé presque toutes les niches écologiques et dominent la plupart des paysages naturels. Environ les deux tiers de toutes les espèces sont uniques aux tropiques, mais les activités humaines les tuent à grande vitesse. Seul un millier d'espèces ont une importance économique digne de considération, et l'essentiel de la nourriture dans le monde provient de seulement une quinzaine d'espèces. Si une enquête appropriée était menée, plusieurs centaines d'espèces de plus pourraient être utilisées. Nous présentons deux grands groupes de plantes à fleurs : les monocotylédones et les dicotylédones.

Description des Angiospermes

Le trait le plus caractéristique des angiospermes est la fleur, dont la fonction est d'assurer la reproduction de la plante par la formation des graines. Les fleurs sont des feuilles très modifiées, composées de quatre parties principales disposées en séries distinctes ou verticilles qui poussent sur le sommet de tiges spécialisées. Le verticille extérieur est le calice, un ensemble de sépales qui sont des feuilles modifiées ou bractées, généralement de couleur verte. Puis vient la corolle, formée par les pétales ; ils sont aussi des feuilles modifiées, mais le plus souvent d'une texture plus fine et de couleurs plus vives. La troisième série correspond au verticille des étamines, produisant le pollen, qui constituent ensemble l'androcée, ou partie mâle de la fleur. Le verticille interne, le gynécée, est formé par les carpelles, structures responsables de la formation féminine des graines. Les carpelles sont fusionnés dans une structure appelée le style, se terminant par une extrémité libre appelée le stigmate. Les graines des angiospermes se développent dans un ovaire, le carpelle qui entoure et protège les ovules. La graine est formée à partir de l'ovule après la pollinisation et la fécondation. Ni les ovules ni les graines ne sont des éléments propres aux angiospermes ; les plantes à graines nues (gymnospermes) possèdent des ovules qui restent exposés à la surface des écailles de cônes spécialisés. Ce qui est unique est le développement de la graine d'un angiosperme à partir d'un ovule enfermé dans un ovaire ; à mesure que la graine fécondée grandit, l'ovaire s'élargit pour devenir un fruit.

Évolution des Angiospermes

La fleur unique des angiospermes a probablement évolué à partir d'un gymnosperme aujourd'hui éteint, pollinisé par les insectes, combinant les parties reproductrices mâles et femelles. Presque tous les gymnospermes vivants pratiquent la pollinisation anémophile (par le vent), mais certains groupes fossiles et survivants fournissent des preuves de pollinisation par les insectes (entomophile). Bien que les insectes pollinisateurs mangent aussi les ovules, on pense que le développement du carpelle entourant l'ovule est une adaptation pour le protéger de la prédation. Les carpelles protègent également contre d'autres influences nocives de l'environnement, comme le dessèchement, et ont permis de réduire la taille de l'ovule, de perfectionner le processus de pollinisation et de développer d'autres parties de la fleur, ce qui accroît les chances de se reproduire avec succès.

Le Règne des Plantae

Le règne des Plantae inclut les mousses, les fougères, les conifères et les plantes à fleurs dans une gamme qui dépasse les 250 000 espèces, soit le deuxième groupe après les arthropodes dans le règne animal. La caractéristique principale de ce règne est la présence de chlorophylle, qui capte la lumière pour produire des composés carbonés ; par cette fonction, les plantes sont autotrophes. Les autres caractéristiques de ce règne sont : tous sont des eucaryotes multicellulaires possédant des parois cellulaires composées principalement de cellulose ; la nutrition par photosynthèse est réalisée par la chlorophylle des chloroplastes (bien qu'il y ait des exemples de plantes partiellement ou totalement hétérotrophes). La reproduction est sexuée avec une alternance de générations : une phase diploïde (sporophyte) et une phase haploïde (gamétophyte). Les plantes ont des générations alternées : des individus diploïdes (2n) appelés sporophytes alternent avec des individus (ou groupes de cellules produits par mitoses successives) haploïdes (n) appelés gamétophytes. Toutes les plantes présentent cette alternance, dans laquelle la phase diploïde comprend l'embryon et la phase haploïde produit des gamètes par mitose.

Les Organismes Photosynthétiques

Les organismes photosynthétiques sont ceux qui, comme les plantes, les algues et certaines bactéries, capturent et utilisent l'énergie lumineuse pour transformer la matière inorganique de leur environnement externe en matière organique utilisée pour leur croissance et leur développement.

Plantes Vasculaires et Non Vasculaires

• 1. Visibilité des organes : Les plantes non vasculaires ou Thallophytes (algues, lichens, bryophytes) ont leurs sexes cachés ou non visibles, d'où le nom de cryptogames (crypto = caché, gamos = sexe/union), tandis que les plantes vasculaires (plantes à fleurs) ont leurs parties génitales visibles sous forme de fleur pour la reproduction sexuée.
• 2. Organisation : Les thallophytes appartiennent à l'échelle de l'organisation cellulaire car leurs cellules ne se différencient pas en tissus, alors que les plantes vasculaires appartiennent au niveau d'organisation des systèmes d'organes.
• 3. Cycle de vie : Les thallophytes se reproduisent via un cycle d'alternance de générations avec une phase asexuée (sporophyte) et une phase sexuée (gamétophyte). Cependant, les plantes vasculaires se reproduisent sexuellement par double fécondation chez les angiospermes et fécondation simple chez les gymnospermes, produisant des semences pour la perpétuation de l'espèce.
• 4. Anatomie : Les thallophytes n'ont pas de racine, de tige ou de feuilles car leurs cellules ne forment pas de tissus différenciés. À l'inverse, les plantes vasculaires ont un cormus (corps végétatif) différencié en racine, tige et feuilles.
• 5. Tissus conducteurs : Les thallophytes n'ont pas de tissus de soutien ou conducteurs. Les plantes vasculaires possèdent des tissus de soutien (collenchyme et sclérenchyme) pour le support mécanique des parties aériennes, et des tissus conducteurs pour le transport de la sève brute (xylème, vaisseaux ascendants) et de la sève élaborée (phloème, vaisseaux descendants).

Monocotylédones et Dicotylédones

La différence entre les fleurs d'une monocotylédone et d'une dicotylédone réside dans les cycles protecteurs :

• Chez les monocotylédones, les cycles de la fleur complète ne sont pas toujours bien différenciés, car ils sont formés par des pièces de la même couleur. Quand le calice n'est pas distinct de la corolle, on parle de périgone et chaque pièce est appelée tépale. De plus, ces fleurs ont généralement 3 ou 6 cycles de pièces florales.
• Chez les dicotylédones, les cycles protecteurs de la fleur entière peuvent être distingués car ils sont formés par des pièces de couleurs différentes : le calice (sépales verts) et la corolle (pétales colorés). Quand le calice est différent de la corolle, on parle de périanthe. Ces fleurs présentent généralement 4 ou 5 cycles de pièces florales.