Reproduction des Plantes: Types, Cycles et Processus

La Fonction de Reproduction chez les Plantes

Le Cycle Diplohaplontique

Le cycle diplohaplontique est le cycle dans lequel une génération diploïde (sporophyte) alterne avec une génération haploïde (gamétophyte).

Le sporophyte subit la méiose pour former des spores haploïdes. Après germination, ces spores donnent naissance à des gamétophytes haploïdes, qui produisent des gamètes par mitose. Ces gamètes fusionnent pour former un zygote diploïde, qui se divise pour former un sporophyte diploïde.

Les Types de Reproduction des Plantes

Les plantes ont deux modes de reproduction principaux:

• La reproduction asexuée ou végétative: Elle implique un seul parent, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de fusion de gamètes. Il existe plusieurs types de reproduction asexuée chez les végétaux:
  • Par rhizomes: Ce sont des tiges souterraines avec des bourgeons, des nœuds et des feuilles charnues.
  • Par tubercules: Ce sont des rhizomes dont les extrémités sont épaissies et servent à stocker la nourriture.
  • Par bulbes: Les bourgeons sont formés par une tige souterraine modifiée à laquelle sont attachées de courtes feuilles charnues de stockage.
  • Par stolons: Ce sont des tiges qui s'étendent à plat sur le sol, avec de longs entre-nœuds, dans lesquels se développent des bourgeons, chacun donnant naissance à un nouveau système.
• La reproduction sexuée ou générative: Elle implique deux individus, chacun contribuant par un gamète, qui sont stockés dans les gamétanges (ovogonies et spermatogonies).

Les Cycles des Plantes

Chez les plantes, l'existence de générations et la dominance de l'une sur l'autre est une caractéristique de chacun des grands groupes dans lesquels elles sont divisées:

• Chez les bryophytes: Le stade principal est le gamétophyte haploïde. Le sporophyte diploïde vit comme un parasite sur le gamétophyte.
• Chez les ptéridophytes: Les deux générations sont indépendantes. Le stade principal bien développé est le sporophyte diploïde.
• Chez les spermatophytes, l'importance relative du sporophyte augmente encore. La plante que nous voyons est le sporophyte diploïde. Le gamétophyte a été réduit à un ensemble de cellules formant quelques structures florales.

La Reproduction des Bryophytes

Les bryophytes sont des plantes avasculaires sans graines qui ont besoin d'un milieu humide pour leur croissance et leur reproduction. Elles présentent une alternance de générations dans laquelle le gamétophyte prédomine sur le sporophyte et sont issues respectivement de la reproduction sexuée et asexuée.

Le Cycle de Vie d'une Mousse

L'anthéridie (gamétophyte mâle) produit les anthérozoïdes qui fécondent l'oosphère, formée dans l'archégone. Cette fécondation ne se produit qu'en présence d'eau.

Une fois fécondé, le zygote diploïde subit la mitose et se développe en un embryon qui forme le sporophyte pluricellulaire (diploïde). Celui-ci pousse sur le gamétophyte (haploïde) et se compose d'un pied et d'une capsule contenant les cellules mères des spores. Ces dernières se divisent par méiose et donnent lieu à des spores haploïdes. À maturité, elles sont libérées de la capsule et, si les conditions sont favorables, forment un écheveau de cellules filamenteuses vertes (protonéma) à partir duquel se forme le nouveau gamétophyte.

La Reproduction des Ptéridophytes

Les ptéridophytes sont des plantes sans graines qui ont des racines, des tiges, des feuilles et un système vasculaire pour transporter l'eau. Leur cycle de vie présente une alternance de générations dans laquelle la phase prédominante est le sporophyte.

Le Cycle de Vie d'une Fougère

Le sporophyte, qui est la fougère typique, est formé par une tige souterraine horizontale, le rhizome, des racines et de vraies feuilles appelées frondes. Sur le dessous de ces frondes se développent les sporanges, où la méiose se produit, donnant lieu aux spores. Quand elles sont libérées, et si elles trouvent des conditions favorables, elles germent et donnent lieu au gamétophyte (haploïde) appelé prothalle, qui est très petit et fixé au sol par des rhizoïdes. Sur le prothalle se développent un grand nombre d'anthéridies et d'archégones, où les gamètes sont formés. La fécondation se produit en présence d'eau, donnant naissance à un embryon qui grandit et devient un sporophyte, qui devient plus tard indépendant du gamétophyte.

La Reproduction des Plantes à Graines

Ce sont des plantes qui n'ont pas besoin d'eau pour leur fécondation et dans leur cycle de vie, il y a une nette prédominance du sporophyte. Les groupes les plus représentatifs de plantes à graines sont les gymnospermes et les angiospermes, dont la fleur est l'organe reproducteur.

La Fleur

Chez les angiospermes, la fonction de reproduction est située dans un organe spécial appelé fleur, qui regroupe les organes sexuels et dont la fonction principale est de mener à bien le processus de reproduction.

Une fleur est composée de:

• Pédoncule floral.
• Réceptacle floral, où s'insèrent les verticilles, qui sont des feuilles sortant du même nœud.
• Sépales: Ils forment le calice, qui, avec la corolle, constitue le périanthe. Ils sont verts.
• Pétales: Ils forment la corolle. Ils ont souvent des couleurs vives pour attirer les animaux.
• Androcée: C'est l'organe sexuel mâle de la fleur. Il est constitué des étamines (qui sont des feuilles modifiées constituées d'un filet et d'une partie élargie appelée anthère, qui est divisée en deux thèques, chacune avec deux sacs polliniques dans lesquels se trouvent les cellules mères diploïdes des spores, qui subissent la méiose et se développent en grains de pollen avec deux noyaux haploïdes: le noyau végétatif et le noyau reproducteur).
• Gynécée: C'est l'organe sexuel femelle. Il se compose d'un ou de plusieurs carpelles (qui sont des feuilles modifiées en forme de bouteille et sont formés par l'ovaire à la base, où se trouvent les ovules appelés sporanges, le style, qui relie l'ovaire et le stigmate, et le stigmate, qui est l'endroit où les grains de pollen sont déposés).

Pollinisation

C'est le processus par lequel les grains de pollen sont transférés des sacs polliniques aux stigmates, qui contiennent les oosphères. Il peut s'agir d'autopollinisation (entre les fleurs de la même plante) ou de pollinisation croisée (entre des plantes différentes, mais de la même espèce). Cette dernière est la plus courante et produit une plus grande variabilité génétique. Le transport des grains de pollen peut être effectué par différents moyens:

• Pollinisation anémophile: Les grains de pollen sont transportés par le vent. Le pollen des plantes anémophiles est léger, et les fleurs ne sont pas très voyantes et manquent de nectar ou d'arôme sucré. Les fleurs sont généralement dioïques, pour éviter l'autopollinisation.
• Pollinisation zoophile: Elle est effectuée par des insectes, des oiseaux ou des chauves-souris. Le pollen des plantes zoophiles est grand et équipé de structures pour adhérer aux animaux. Les plantes angiospermes spécialisées attirent les animaux qui les pollinisent, par exemple en produisant de la nourriture.

Fécondation

Une fois que le grain de pollen a atteint le stigmate, il commence à germer en émettant une projection cytoplasmique appelée tube pollinique (gamétophyte mâle), pour atteindre l'oosphère, où la fécondation a lieu.

La germination de la mégaspore consiste en trois mitoses successives, résultant en huit cellules disposées comme suit: trois près du micropyle, avec au centre l'oosphère et de chaque côté les deux synergides, trois autres à l'opposé appelées antipodes, et au milieu, deux noyaux secondaires. L'ensemble constitue le sac embryonnaire (gamétophyte femelle).

Chez les angiospermes, une double fécondation se produit, c'est-à-dire que l'un des noyaux spermatiques fusionne avec l'ovule, tandis que l'autre fusionne avec les deux noyaux polaires du sac embryonnaire, résultant en un noyau triploïde, donnant lieu à l'albumen, qui servira de nourriture à la graine.

La Formation des Graines

Après la fécondation, la formation de la graine commence avec le développement de l'embryon, de l'albumen (tissu de réserve) et des enveloppes externes.

L'embryon est produit à partir du zygote par mitose.

L'ovule fécondé devient une graine, et simultanément, l'ovaire subit une série de changements qui donnent lieu au fruit.

Germination

La graine germe lorsqu'elle tombe au sol, mais elle peut rester en dormance jusqu'à ce que les conditions environnementales soient adaptées à son développement ultérieur.

Au début, il est nécessaire que la graine absorbe de l'eau, puis l'embryon, en utilisant les réserves nutritives de l'albumen, poursuit sa croissance et la radicule sort à l'extérieur, ainsi que la tige avec les gemmules. La radicule formera la racine principale.

Fruits

Après la fécondation, l'ovaire subit une série de transformations qui donnent lieu au fruit (organes de la plante qui, après différents processus de développement et de transformation, contiennent les graines qui sont dispersées de manière isolée ou associée à celui-ci).

La dispersion des fruits peut être:

• Autochore: Elle est produite par autodispersion. Lorsque les fruits mûrissent, la pression qu'ils exercent sur l'enveloppe qui les renferme augmente jusqu'à ce qu'elle éclate et que les graines soient dispersées dans plusieurs directions.
• Hydrochore: Elle est produite par l'eau. Elle se produit dans les fruits qui peuvent flotter.
• Anémochore: Elle est produite par le vent. Elle survient dans les fruits avec des organes qui agissent comme des plumes ou des parachutes.
• Zoochore: Elle est produite par les animaux. Elle peut être exozoochore (à l'extérieur des animaux) ou endozoochore (à l'intérieur des animaux).