La reproduction des végétaux :
Afin d'occuper l'espace dans un milieu favorable, les plantes se reproduisent par reproduction sexuée ou par multiplication végétative (reproduction asexuée). La majorité des plantes permettent une reproduction sexuée mais leur méthode (via des spores ou des graines) diffère selon leur classification.
Place des mousses, fougères, prêles, plantes à fleurs et conifères :
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- PLANTES
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- Embryophytes
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- Bryophytes → mousses
- Trachéophytes (plantes vasculaires)
- Lycophytes
- Monilophytes (ou polypodiophytes) → fougères, prêles
- Spermatophytes (plantes à graines)
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- Angiospermes → Plantes à fleur
- Gymnospermes → Conifères
Les angiospermes se différencient notamment des gymnospermes par le fait que l'ovule est à nu sur les gymnospermes et porté par des pièces foliaires groupées sur un cône, contrairement aux angiospermes où les ovules sont enveloppés et protégés dans des ovaires qui deviendront les fruits après fécondation.
Les angiospermes représentent plus de 90% des espèces végétales terrestres connues.
La reproduction sexuée
La reproduction sexuée s'effectue par fécondation depuis la fusion de cellules reproductrices mâles et femelles. Chez les spermatophytes, le pollen contient les cellules mâles et se trouve au bout des étamines sur les anthères lorsque le pistil contient les cellules femelles.
La partie mâle est nommée androcée (ensemble des étamines) et la partie femelle gynécée (pistil).
Le calice et la corolle forment le périanthe, l'enveloppe stérile de la fleur.
Les plantes hermaphrodites contiennent les organes mâles et femelles dans la même fleur, contrairement aux plantes monoïques où les organes mâles et femelles sont dans des fleurs différentes sur un même pied et aux plantes dioïques où les organes mâles et femelles sont sur des fleurs d'arbres différents.
Rôle des pétales :
Les pétales des fleurs ont plusieurs fonctions, elles permettent :
- d'attirer les insectes par leur couleur afin d'être pollinisé ;
- de faciliter la pose d'insectes ;
- de protéger les organes sexuels (pistil et étamines au centre de la fleur).
Déroulé d'une reproduction sexuée :
- Pollinisation : lorsque le pollen est transporté par le vent, l'eau mais surtout par les insectes vers le pistil ;
- Fécondation : le pollen féconde l'ovule, les sépales et les pétales se flétrissent puis tombent ;
- Fructification : l'ovaire se transforme en fruit et l'ovule en graine (plusieurs ovules donneront plusieurs graines → les pépins / un seul ovule ne donnera qu'une seule graine → le noyau) ;
- Germination : le fruit tombe au sol et son enveloppe pourrit ; la graine germe puis la jeune pousse (plantule) sort de terre.
L'autofécondation est la fécondation d'un ovule par du pollen issu de la même fleur. Cette fécondation appauvrit le patrimoine génétique des fleurs par manque de brassage, ce qui empêche l'évolution et l'adaptation de l'espèce (condition nécessaire à sa survie). Pour éviter l'autofécondation, de nombreux organismes hermaphrodites font de la protandrie (ou hermaphrodisme successif), où l'acquisition des caractères mâles et femelles de l'espèce sont différés dans le temps. La biparentalité permet un brassage génétique.
Cycle de vie d'une plante :
Les plantes dont le cycle de vie, de la germination à la production de graines s'effectue sur une année sont des plantes annuelles. Elles passent l'hiver sous forme de graines.
Lorsque ce cycle s'effectue sur deux ans, ce sont des plantes bisannuelles.
Enfin, il s'agit de plantes vivaces lorsqu'elles sont pérennes et peuvent vivre plusieurs années. Elles passent l'hiver protégées du froid sous terre sous forme d'organes spécialisés et chargés en réserves. Elles fleurissent ensuite tous les ans. Toutes les plantes ligneuses (arbres, arbustes, arbrisseaux) ainsi que la majorité des plantes en altitude sont vivaces.
La reproduction sexuée par les spores :
Les spores sont des cellules ou un organisme pluricellulaire permettant la reproduction sexuée sans fécondation ou la multiplication végétative (asexuée) d'un individu. Elles sont présentes chez les plantes, les bactéries, les algues, les champignons et certains protozoaires. C'est le cas des plantes sans fleurs comme les fougères ou les mousses. Elles peuvent être dispersés par le vent, l'eau...
Les spores ont une grande capacité de résistance aux conditions, permettant le développement d'espèces longtemps dans le temps et sur de grandes distances.
La multiplication végétative
La multiplication végétative ou reproduction asexuée permet à une plante de produire de nouveaux individus sans fécondation. Les plantes-filles sont des clones similaires génétiquement aux plantes-mères.
- BULBES : le bulbe est un organe végétal souterrain possédant des réserves nutritives lui permettant de former de nouveaux bulbes et de nouvelles fleurs tous les ans à partir d'un bulbe principal ;
- RHIZOMES : un rhizome est une tige souterraine pouvant se ramifier, avançant sous terre et se ramifiant comme une branche avec une relative horizontalité. Les anciennes parties meurent puis pourrissent. C'est une réserve de nourriture qui porte les racines et les feuilles de la plante sous forme d'écailles ;
- STOLONS : tiges particulières qui donnent un nouveau plant ;
- PAR MARCOTTAGE : procédé où une tige reliée à la plante-mère s'enfonce dans le sol pour former un nouvel individu à partir de ses racines. Les nouveaux individus par marcottage sont souvent visibles sur les résineux groupés dans la zone de combat ;
- TUBERCULES : le tubercule permet la survie de la plante l'hiver où les organes transformés en tubercules (racines, rhizomes, stolons, base de la tige) servent de réserve généralement souterraine.
Les Hommes utilisent la multiplication végétative pour l'agriculture ou la science avec notamment le bouturage qui consiste à placer un organe ou un fragment d’organe végétal dans les conditions de pousse.
La reproduction des mycètes
Les mycètes (ou fungi, fonge) forment un règne à part entière comme celui des plantes. Les champignons et les lichens en font partie.
Les champignons :
Les champignons sont des organismes hétérotrophes qui puisent leurs ressources dans le milieu, contrairement aux végétaux qui les produisent eux-mêmes. Ils se reproduisent par des spores.
Le lichen :
Le lichen est une symbiose entre un champignon (pour l'apport en eau et en sels minéraux), d'une algue (pour l'apport en nutriments par la photosynthèse chlorophyllienne), et possiblement d'une bactérie. Il se reproduit par multiplication végétative ou par la reproduction sexuée via des organes spécialisés.
Exemples d'espèces
| Espèces | Reproduction sexuée | Multiplication végétative | Caractère sexuel | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Graines | Spores | monoïque | dioïque | hermaphrodite | ||||
| Végétaux | Angiospermes | Hêtres | ✅ | ❌ | - | ✓ | ||
| Houx | ✅ | ❌ | - | ✓ | ||||
| Fraisiers | ✅ | ❌ | Stolons | ✓ | ||||
| Gymnospermes | Pins | ✅ | ❌ | Marcottage | ✓ | |||
| Epicéas | ✅ | ❌ | Marcottage | ✓ | ||||
| Mélèzes | ✅ | ❌ | Marcottage | ✓ | ||||
| Fougères | ❌ | ✅ (avec de l'eau) | Rhizomes | |||||
| Prêles | ❌ | ✅ (faible) | Rhizomes (forte) | |||||
| Mousses | ❌ | ✅ (en milieu humide) | Fragmentation de la tige | |||||
| Mycètes | Champignons | ❌ | ✅ | - | ||||
| Lichens | Organes spécialisés | Fragmentation du thalle ou organes spécialisés | ||||||
