CHAPITRE 5

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Diversité
CHAPITRE 3
LA DIVERSITÉ
1. Introduction
2. Classification
3. Les Monèrres : bactéries et cyanobactéries
4. Les Protistes
5. Les Mycètes
6. Animaux pluricellulaires
7. Végétaux pluricellulaires
3-1
Chapitre 3
3-2
Diversité
1 Introduction
La vie, selon les dernières théories, serait apparue sous forme de cellules
aquatiques très simples il y a 3 à 4 milliards d'années. Elle se serait ensuite
répandue sur la planète entière, se complexifiant, s'adaptant à tous les habitats,
à toutes les conditions, variant sans
cesse les formes et les mécanismes physiologiques au gré des variations des
conditions de chaque habitat.
Des millions d'espèces apparurent, des
millions disparurent remplacées par de
mieux adaptées qu'elles. Les biologistes
estiment à environ 15 millions le nombre d'espèces vivantes existant sur terre.
Certains avancent le chiffre de 30 millions, d'autres vont jusqu'à 100 millions.
Actuellement, près de 1.5 million de ces
espèces ont été répertoriées. On estime à
plus de 500 millions le nombre d'espèces qui ont disparu au cours de l'histoire
de la vie.
peut contenir au delà de 7 millions de
micro-organismes, un litre d'eau tirée
d'un cours d'eau quelconque peut contenir plus de 100,000 algues microscopiques (plus d'un million si les conditions
sont particulièrement favorables). Votre
propre corps abrite environ 100,000 milliards de bactéries.
La vie présente d'incroyables variations
de formes et de tailles. Que l'on pense à
la bactérie d'à peine un millième de millimètre, à la baleine bleue de plus de 30
m (le plus gros animal n'ayant jamais
vécu sur terre) ou à la simplicité d'une
modeste algue bleue et à la complexité
d'un cerveau humain.
Devant la difficulté à s'y retrouver dans
cet incroyable fouillis d'herbes et de
bestioles, les premiers biologistes s'attaquèrent au problème de la mise en ordre
logique de tout cela, soit la classification.
La vie est omniprésente, elle se manifeste du Nord au Sud, au fond des
océans, dans les airs, sur et sous terre.
Un verre de lait fraîchement pasteurisé
3-3
Chapitre 3
2 Classification
2.1
Nomenclature: nommer les organismes
Problème qui peut paraître simple à première vue mais placez-vous dans le contexte des premiers biologistes. Comment nommer les organismes vivants? Doiton donner le même nom à deux groupes de lapins qui ne diffèrent que par leur
couleur? Doit-on donner des noms différents à deux groupes d'oiseaux identiques
mais dont l'un vit en Amérique du Nord et l'autre en Russie?
Donc, il faut d'abord trouver une unité de classification:
Au XVIIe siècle, un Anglais, John Ray, propose le concept de l'espèce comme
unité de base de la classification. Les êtres vivants seront séparés en espèces distinctes, chaque espèce possédant son propre nom. Aujourd'hui, l'espèce est définie
comme étant:
Groupe d'individus morphologiquement et génétiquement semblables, capables de se reproduire entre
eux dans des conditions favorables et donnant naissance à des individus fertiles.
Cette définition pose souvent problème:
3-4
•
Ne s'applique qu'aux organismes à reproduction sexuée ce qui n'est pas le
cas pour tous les êtres vivants;
•
Il est parfois difficile de vérifier si des organismes peuvent se reproduire
entre eux:
•
Il arrive que des individus appartenant à deux espèces distinctes rapprochées se reproduisent avec succès en nature. Ces unions "mixtes" entre
deux espèces différentes ont souvent un taux de succès (taux de fécondité)
inférieur à celui observé au sein de chacune des deux espèces.
Diversité
Tiré de: Peterson Roger Tory, Les oiseaux de l'est
de l'Amérique du Nord, Ed. Broquet, Laprairie,
1989
3-5
Chapitre 3
•
Gradualisme entre certaines populations: Supposons les populations A,
B, C, D, E et F dispersées du nord au sud sur un très vaste territoire. Il
est possible que les populations rapprochées puissent se reproduire entre elles (ex. A avec B, B avec C, C avec D etc.) alors que les populations éloignées ne peuvent le faire même si on met les individus en
présence les uns avec les autres (A avec D par exemple).
Le loup et le chien appartiennent-ils à la même espèce?
Malgré ces cas particuliers, la définition d'espèce est, dans la grande majorité des
cas, un bon critère de classification.
Maintenant que l'unité de base de la classification est définie, il s'agit de trouver
un système universel pour nommer les différentes espèces répertoriées de façon à
éviter toute tour de Babel biologique.
Au XVIIe siècle, Carolus Linnaeus (ou Linné) propose un système qui s'imposera: la nomenclature binomiale.
Chaque espèce est identifiée par deux mots: Genre et espèce.
Ex.: Acer saccharum Marshall (érable à sucre)
saccharum = espèce
Acer = genre
Marshall = nom du premier taxinomiste à avoir répertorié et nommé suivant le système Linnéen cette espèce. Ainsi, tous les organismes répertoriés puis nommés par Linné sont suivis de la lettre L. Ex. Acer saccharinum L. (érable argenté).
3-6
Diversité
On regroupe à l'intérieur d'un même genre plusieurs espèces semblables;
ainsi dans le genre Acer on retrouve:
Acer saccharum Marshall ..................érable à sucre
Acer negundo L..................................érable à Giguère
Acer rubrum L....................................érable rouge
Acer pensylvanicum L........................érable de Pensylvanie
(ou bois barré)
Le genre s'écrit toujours avec une majuscule et l'espèce avec une minuscule. On
doit souligner ou écrire en italique les deux mots.
Pour désigner une espèce, les deux mots (genre et espèce) doivent être mentionnés. Ainsi, saccharum employé seul est insuffisant pour désigner l'érable à sucre.
2.2
Taxinomie: regrouper les organismes
Suivant le système de Linné, les espèces semblables sont regroupées en un même
genre. Toujours suivant la règle des ressemblances, les genres semblables seront
regroupés en un groupe commun plus vaste. Ce groupe plus vaste peut être à nouveau regroupé avec d'autres semblables pour former un groupe encore plus vaste
etc. On nomme taxon chacun de ces groupes.
Ainsi:
• plusieurs genres semblables forment une famille
• plusieurs familles semblables forment un ordre
• plusieurs ordres semblables forment une classe
• plusieurs classes semblables forment un embranchement (ou phylum)
Ex.
3-7
Chapitre 3
Règne
Embranchement
Classe
Ordre
Famille
Genre
Espèce
Nom
commun
Animal
Cordé
Mammifère
Primate
Hominidé
Homo
sapiens
Homme
Animal
Cordé
Oiseau
Passériforme
Turdidé
Turdus
migratorius
Merle
d’Amérique
Végétal
Trachéophyte
Angiosperme
Térébinthale
Acéracé
Acer
saccharum
Érable à sucre
Par la suite, les biologistes ont ajouté à ces taxons des sous-divisions tel: sousordre et super-ordre, sous-classe et super-classe etc.
Un des premiers systèmes de classification, imaginé par Aristote et son
élève Théophraste, regroupait les organismes vivants connus à l'époque
selon leur taille pour ce qui est des végétaux (herbes, arbustes et arbres)
et leur milieu de vie pour les animaux (aquatiques, terrestres ou aériens).
Un autre philosophe de l'époque les classifiait en dangereux, utiles ou
inutiles pour l'homme (admirez l'égocentrisme). Plusieurs autres systèmes
basés sur des caractères artificiels furent par la suite imaginés.
Linné regroupa les organismes vivants suivant leurs ressemblances structurales.
Ainsi, des espèces se ressemblant au point vue anatomique étaient regroupées
sous un même genre. Des genres différents présentant de nombreuses structures
communes sont regroupés sous une même famille et ainsi de suite.
Ce système de classification basé sur les ressemblances structurales pose cependant de nombreux problèmes. Par exemple, combien proches doivent être deux
organismes pour être placés dans un même genre? A partir de quel niveau de divergence doit-on former de nouveaux genres? Il n'existe pas de réponses simples
à ces questions.
Le système de classification de Linné était artificiel puisque les critères permettant de séparer les différents taxons étaient souvent arbitraires.
Aujourd'hui, on tâche, lorsque c'est possible, d'utiliser des critères fondés sur des
caractéristiques évolutives pour différencier les différents taxons. On cherche
ainsi à construire un système de classification basé sur les liens évolutifs (liens
3-8
Diversité
phylogénétiques) existant entre les organismes. Des organismes ayant une origine évolutive commune seront regroupés dans un même taxon.
Ainsi, la classe des mammifères regroupe toutes les espèces animales provenant
d'un mammifère ancestral apparu il y a environ 200 millions d'années. Ce système
ne règle que partiellement le problème puisqu'on est loin de tout connaître de
l'histoire de l'évolution. Il existe donc actuellement différents systèmes de classification évoluant chacun au gré des découvertes faites en matière d'évolution.
2.3
Les cinq règnes du vivant
Linné divisait le monde vivant en deux grands règnes: les animaux et les végétaux. Cependant, on découvrit par la suite de nombreux organismes difficiles à
placer dans l'une ou l'autre de ces catégories. Que l'on pense aux champignons qui
ressemblent aux plantes (cellules à paroi cellulosique, immobilité) mais qui se
nourrissent comme les animaux en digérant de la matière organique. Linné ne
pouvait également connaître le monde des organismes microscopiques unicellulaires. Par exemple l'Euglène, petit unicellulaire se nourrissant de bactéries ou
faisant de la photosynthèse si la nourriture vient à manquer.
Aujourd'hui, la plupart des biologistes s'entendent pour reconnaître 5 règnes:
1- Monères
2- Protistes
3- Champignons
4- Animaux pluricellulaires
5- Végétaux pluricellulaires
Depuis peu, on reconnaît un sixième règne, celui des archaebactéries. Nombre
de ces bactéries vivent dans des milieux extrêmes (température très élevée ou
milieu très acide). Certaines peuvent vivre à des températures dépassant 100°C
ou des pH aussi bas que 1. Leur biochimie est si différente de celle des autres
bactéries que les biologistes estiment qu’elles doivent être placées dans leur propre règne.
3-9
Chapitre 3
3 Les Monères: bactéries et cyanobactéries
On classe dans les Monères tous les organismes unicellulaires procaryotes. Ce
groupe comprend les bactéries et les cyanobactéries (aussi appelées algues
bleues; ce sont de petites algues bleu-vert unicellulaires).
Les procaryotes se caractérisent essentiellement par:
•
Absence de structures membraneuses intracellulaires (pas de mitochondrie, pas de reticulum endoplasmique, etc.). Les seuls organites présents
sont les ribosomes. Ces derniers sont plus petits chez les procaryotes que
chez les eucaryotes.
•
Pas de noyau véritable, le matériel génétique est simplement regroupé
dans une zone particulière de la cellule, le nucléoïde (1/10 du volume de la
cellule). L'ADN des procaryotes forme une grande boucle et n'est pas associé à des protéines (histones) comme c'est le cas chez les eucaryotes.
Les Monères furent les premiers êtres vivants à apparaître sur terre il y a près de
3.5 milliards d'années. Ils seront les seuls êtres vivants de la planète pendant
plus de 2 milliards d'années. Encore aujourd'hui, ils constituent la forme dominante de la vie sur Terre.
•
Taille:
•
Structure
•
présence d'une paroi cellulaire (en plus de la membrane) faite de
polysaccharides.
à
à
•
3-10
Cette paroi protège les bactéries contre la pression osmotique qui
pourrait les faire éclater en milieu hypotonique.
L’antibiotique pénicilline bloque, chez plusieurs espèces de bactéries,
une des enzymes nécessaires à la synthèse de cette paroi.
Certaines bactéries sécrètent une substance adhésive formant une couche
protectrice appelée capsule. La capsule, en plus d'apporter une protection
accrue, permet aux bactéries se fixer à un substrat ou de s'agglomérer les
unes aux autres.
Diversité
•
Certaines bactéries peuvent, lorsque les conditions deviennent défavorables, entourer leur matériel génétique ainsi qu'une partie de leur cytoplasme d'une paroi cellulaire très épaisse. Il se forme ainsi, à l'intérieur de
la bactérie, une endospore très résistante. Cette endospore pourra par la
suite se transformer en une bactérie active si les conditions redeviennent
favorables.
Étapes de la sporulation de Bacillus subtilis
Spore
Spores du bacille responsable
du botulisme, une grave intoxication alimentaire (Clostridum
botulinum)
3-11
Chapitre 3
•
Un grand nombre de bactéries peuvent se déplacer à l'aide de flagelles (vitesse de 80 à 90 µm/s).
•
Certaines bactéries sont couvertes de centaines de filaments, les pili, qui
ont pour rôle de fixer la bactérie au support sur lequel elle vit.
Dans certains cas, les pili permettent aux bactéries de s'accoler afin d'échanger
entre elles des segments d'ADN (forme de reproduction sexuée).
Sans en faire une règle de classification, on a l'habitude de diviser les bactéries en
trois groupes en prenant pour critère la forme que leur confère leur paroi:
3-12
•
Cocci (ou coques): forme ronde
•
Bacilles: forme de bâtonnet
•
Spirilles: forme spiralée
Diversité
Coque
Bacille
Diplocoque
Diplobacille
Streptocoque
Streptobacille
Staphylocoque
Mode de reproduction
Toutes les bactéries se reproduisent de façon asexuée par fission binaire (mitose). Certaines présentent également une forme de reproduction sexuée.
•
Reproduction asexuée:
à
Très rapide: une division toutes les 20 à 30 minutes lorsque les conditions sont favorables.
à
Si rien ne venait ralentir ce taux de reproduction, une seule bactérie
pourrait, en 48 heures, donner naissance à une descendance qui atteindrait la masse de la terre. En pratique différents paramètres viennent
freiner cette prolifération:
•
Reproduction sexuée:
Il ne s'agit pas ici d'une véritable reproduction sexuée où chacun des partenaires fournit à sa descendance la moitié de son matériel génétique mais
d'un processus au cours duquel un individu transfert à un autre une certaine partie de son ADN. La quantité d'ADN alors transférée est très variable de quelques gènes à la presque totalité du génome.
Certaines bactéries possèdent en plus de leur chromosome en forme de
boucle une deuxième boucle d'ADN beaucoup plus petite: le plasmide. Ce
plasmide peut passer d'une bactérie à une autre.
3-13
Chapitre 3
Parfois le plasmide s'intègre à la boucle principale d'ADN puis s'en détache en emportant avec lui certains gènes.
C'est en général sur le plasmide que l'on retrouve le ou les gènes
conférant à la bactérie une résistance à un ou plusieurs antibiotiques.
Certaines bactéries pathogènes possèdent, sur leur plasmide, des
gènes leur permettant de résister à presque tous les antibiotiques
connus. Comme ces gènes peuvent facilement passer d'une bactérie
à l'autre (ils peuvent même s'échanger entre bactéries d'espèces différentes) on mesure aisément le danger que ce phénomène représente pour la santé humaine.
En raison de leur taux excessivement élevé de reproduction, les bactéries ont un
pouvoir d'adaptation évolutif très élevé. En effet, même si les mutations sont des
événements rares, si la population est très grande il se trouvera toujours un ou
quelques individus possédant des mutations avantageuses.
Mode de nutrition:
Les bactéries absorbent directement à travers leur paroi et leur membrane les
matières nutritives dont elles ont besoin. Par un mécanisme biochimique particulier la bactérie reconnaît les matières nutritives qui l'environnent et sécrète
les enzymes digestifs appropriés. Les matières nutritives, digérées, solubilisées, sont absorbées par diffusion.
Métabolisme énergétique: Respiration (la plupart) ou fermentation
•
Aérobie obligatoire: respiration, besoin d'O2 pour vivre
•
Anaérobie facultative: respiration si O2 ou fermentation
•
Anaérobie obligatoire: fermentation, la bactérie ne peut vivre en
présence d'oxygène
Certaines espèces de bactéries, les cyanobactéries (ou algues bleues), sont photoautotrophes. Comme les plantes, elles fabriquent de la matière organique à partir de matière inorganique en utilisant la lumière comme source d'énergie.
Les bactéries sont universelles; on en retrouve partout, une poignée de terre en
contient des milliards. Dès que les conditions leur sont favorables, elles se multi-
3-14
Diversité
plient à une vitesse effarante. Dès qu'il y a de la matière organique quelque part, il
se trouve toujours une ou plusieurs espèces bactériennes pour la décomposer.
Certaines peuvent vivre en parasite à nos dépens. Elles sont responsables de nombreuses maladies. Ex.:
Cocci (ou coques):
Streptococcus pyogenes: Pharyngites, otites, sinusites
Clostridium tetani: Tétanos
Clostridium perfringens (et autres): gangrène gazeuse
Neisseria gonorrhae: gonorrhée
Bacilles:
Salmonella sp.: Thyphoïde
Pasteurella pestis: Peste
Vibrio cholerae: Choléra
Mycobacterium leprae: Lèpre
Spirilles:
Treponema palidum: Syphilis
La découverte des antibiotiques dans les années 40 a permis un contrôle efficace
des maladies causées par les bactéries.
Les antibiotiques proviennent, pour la plupart, de substances sécrétées par des
moisissures (pénicilline et ses dérivés par exemple) ou de bactéries (streptomycine, par exemple). La plupart agissent en bloquant une enzyme vitale de la
bactérie ou le fonctionnement de leurs ribosomes (qui sont différents des nôtres).
Cependant, une bactérie peut posséder un gène lui permettant de résister à
l'antibiotique. Cette résistance peut même se transmettre à d'autres bactéries.
L'usage abusif d'antibiotiques dans une population permet à ces bactéries de se
répandre. On voie ainsi rapidement apparaître des souches résistantes. Certaines souches bactériennes peuvent présenter une résistance à plus d'une sorte
d'antibiotique.
3-15
Chapitre 3
Plusieurs espèces de bactéries vivent sur le corps humain ou à l'intérieur de celuici. Elles forment ce que l'on nomme la flore bactérienne.
Ex.:
sur la peau: Staphylococcus epidermis
dans les voies nasales: Staphylococcus aureus
dans l'intestin: Escherichia coli et Bacteroides fragilis (entre autres)
Cette flore bactérienne qui s'établit dès la naissance nous est utile:
Ces bactéries peuvent tout de même devenir dangereuses si elles s'établissent dans
d'autres zones du corps.
3-16
Diversité
4 Les Protistes
Alors que tous les Monères sont procaryotes, les Protistes (ainsi que tous les
autres règnes qui suivront dans l'évolution) sont eucaryotes.
Les cellules eucaryotes sont caractérisées par la présence de structures internes
membraneuses spécialisées dans certaines tâches (organites cellulaires):
•
•
•
•
•
noyau renfermant le matériel génétique
mitochondries effectuant le métabolisme énergétique
vacuoles digestives (lysosomes)
systèmes de stockage et de transport (reticulum endoplasmique, appareil
de Golgi)
etc.
Cette compartimentation de la cellule en augmente nettement l'efficacité. En effet,
contrairement aux procaryotes, le déroulement d'une activité chimique dans un de
ces organites n'interfère pas avec le déroulement d'autres réactions chimiques
ailleurs dans la cellule. Il résulte également de cette compartimentation un net
accroissement de la taille des cellules.
Habitat
Les protistes vivent dans des habitats très variés. On en retrouve en fait partout sur terre où il y a de l'eau: océans, eaux douces, sols humides, intérieur
des animaux. Certaines espèces de protozoaires (protistes animaux) sont parasites et peuvent causer de graves maladies.
•
Parasites du sang:
Le Plasmodium: parasite du sang transmis par les moustiques, responsable de la malaria
Trypanosome: protozoaire transmis par la mouche tsé-tsé, responsable de
la maladie du sommeil
•
Parasites intestinaux:
Certaines espèces d'amibes peuvent proliférer dans l'intestin et causer la
dysentérie.
3-17
Chapitre 3
Plus près de nous, Giarda, un petit protozoaire vivant dans le tube digestif
du castor et du rat musqué peut causer d'importants désordres intestinaux
chez l'homme.
Nutrition
Les protistes sont autotrophes (photosynthèse) ou hétérotrophes (on les appelle alors protozoaires). Certaines espèces peuvent, selon les conditions, être
l'un ou l'autre.
Les protistes hétérotrophes absorbent leur nourriture (proies ou molécules organiques) par endocytose.
Reproduction
Tous les protistes se reproduisent par mitose. De plus, la plupart des espèces
peuvent également se reproduire de façon sexuée. Ce mode de reproduction
inventé par les protistes aura pour résultat d'accélérer de façon vertigineuse le
cours de l'évolution.
En général, lorsque les conditions sont favorables, ils se reproduisent par mitose. Si par contre les conditions de survie deviennent plus difficiles, ils se reproduisent alors de façon sexuée.
Évolution et classification
Les premiers Protistes sont apparus à partir des Monères il y a environ 1.5
milliard d'années. Beaucoup plus tard, certains s’uniront pour former les premiers organismes pluricellulaires.
Ce passage évolutif des Monères aux Protistes n'a pas été unique, il s'est
produit bon nombre de fois au cours de l'évolution. Les Protistes ne proviennent donc pas tous d'un ancêtre commun. Pour cette raison, leur classification est une des plus artificielle qui soit. La classification des Protistes est basée sur des critères artificiels souvent assez éloignés de leur histoire évolutive. Même si théoriquement tous les eucaryotes unicellulaires
devraient faire partie des protistes, certaines formes reconnues pour avoir
donné naissance aux végétaux ou aux champignons sont regroupées dans
ces règnes. En fait, il existe actuellement plusieurs systèmes différents de
classification des Protistes.
3-18
Diversité
Les structures complexes des Protistes (et par conséquent de toutes les cellules
eucaryotes) comme les mitochondries et les chloroplastes proviendraient de symbioses entre Monères. Les mitochondries proviendraient d’une association entre
une grosse cellule au métabolisme basé sur la fermentation et une plus petite au
métabolisme basé sur la respiration. Protégée et nourrie par la plus grande, la plus
petite aurait perdu presque toutes ses fonctions pour se spécialiser dans la production d’ATP par respiration.
De même, les chloroplastes proviendraient d’une association entre une cellule
animale et une algue bleue.
Nous nous contenterons dans ce chapitre de faire un tour rapide des formes les
plus répandues de Protistes sans trop tenir compte de leur classification.
4.1
Les protistes hétérotrophes: les protozoaires
Ce groupe très varié renferme un grand nombre d'embranchements différents.
L'amibe, un protiste qui se déplace par pseudopodes (excroissances de la membrane) et se nourrit par phagocytose.
3-19
Chapitre 3
Certains Protozoaires (les Radiolaires, les Héliozoaires et les Formainifères) sont
enfermés dans une coquille de silice ou de calcaire percées de petits trous. L'animal se nourrit à l'aide de fins pseudopodes qui traversent ces trous.
Héliozoaire
Coquille de Radiolaire
Il peut, au cours des millénaires, s'accumuler au fond des océans des centaines de
mètres d'épaisseur de sédiments formés des coquilles de ces organismes. Ces sédiments se transforment en craie ou en calcaire.
3-20
Diversité
La Paramécie, un protozoaire cilié
4.2
Les Protistes autotrophes
Les Protistes autotrophes sont des organismes photosynthétiques vivant en suspension dans les eaux douces ou salées. Ils forment, avec les algues bleues et les
algues vertes unicellulaires, le phytoplancton.
Les Dinoflagellés (E. Pyrrophytes)
Ces organismes marins sont pourvus de deux flagelles,
l'un est situé dans un sillon de la coquille à l'équateur de
la cellule et l'autre est dirigé vers l'arrière.
Plusieurs espèces sont bioluminescentes (ex. Noctiluca
sp.) c'est à dire qu'elles peuvent émettre de la lumière.
Certaines espèces sécrètent une substance toxique pour
l'homme. Absorbées par des mollusques (moules, huîtres) qui s'en nourrissent, elles rendent ces produits impropres à la consommation humaine. La couleur rouge de ces Dinoflagellés est responsable d'un rougissement de l'eau (marées rouges) lorsqu'ils deviennent abondants.
Les Diatomées (E. Chrysophytes)
3-21
Chapitre 3
Les Diatomées sont des Protistes unicellulaires et coloniaires très abondants
dans tous les cours d'eau. Ces Protistes sont entourés d'une coquille transparente faite de silice et de pectine. Ces coquilles peuvent s'accumuler dans le
fond des océans et former des dépôts rocheux nommés diatomite. On utilise
couramment la poudre de diatomite comme abrasif doux ou comme filtre dans
certains processus industriels.
Accumulant leurs surplus de nourriture sous forme de lipides, les Diatomées
sont responsables de la formation de nombreux gisements de pétrole.
Coquille de Diatomée
3-22
Diversité
Les euglènes (E. Euglénophytes)
La plupart des euglènes vivent en eau douce. Elles sont particulièrement
abondantes dans les eaux polluées.
En absence de lumière suffisante, les euglènes perdent leurs pigments photosynthétiques et deviennent hétérotrophes se nourrissant de bactéries qu'elles
ingèrent par phagocytose.
Les euglènes possèdent une tache photosensible permettant d'orienter les
mouvements du flagelle de façon à diriger la cellule vers la lumière.
3-23
Chapitre 3
5 Les Mycètes
Ce groupe comprend les champignons des bois que
vous connaissez, les moisissures, les lichens et les levures. Ce sont des organismes fixes qui, comme les animaux, se nourrissent, de matière organique qu'ils digèrent à l'aide d'enzymes sécrétées par leurs cellules.
Hormis les levures, qui sont des unicellulaires, tous les
champignons sont formés de cellules allongées croissant
"bout à bout" formant ainsi de longs filaments appelés
hyphes. On appelle mycélium l'ensemble des hyphes
constituant le champignon proprement dit.
3-24
Diversité
Certains hyphes se dressent au dessus du sol et se regroupent en structures plus ou
moins complexes spécialisées à produire les spores reproductrices, petites cellules résistantes au dessèchement qui peuvent former un nouveau champignon si
elles tombent sur un milieu favorable. Les champignons "à chapeau" que l'on
connaît ne sont que la partie reproductive du mycélium dont la plupart des hyphes s'enfoncent dans le sol.
Toutes les cellules sont entourées d'une paroi cellulaire essentiellement constituée
de chitine.
La chitine est
un polymères
de glucoses
aminés, c'est
à dire de
glucoses
portant chacun un groupement amine
(NH2).
Hyphe dressé
formant des spoes
reproductives.
Mycélium du mildiou, une moisissure parasite qui attaque le seigle.
Tous les Mycètes sont des hétérotrophes saprophytes ou parasites. Pour se
nourrir, les cellules formant les hyphes sécrètent dans le substrat sur lequel elles
croissent des enzymes digestives qui digèrent la matière organique (réduisent les
grosses molécules en plus petites assimilables). Les produits de cette digestion
sont ensuite absorbés à travers la paroi des cellules.
3-25
Chapitre 3
Les champignons parasites sont responsables de très nombreuses maladies tant
chez les végétaux (maladies cryptogamiques) que chez les animaux (mycoses).
Les maladies cryptogamiques sont beaucoup plus répandues que les mycoses, les
végétaux étant beaucoup plus vulnérables que les animaux aux champignons parasites.
Mycose cutanée humaine causée par Trychophyton interdigitale
(responsable du pied d'athlète)
En plus des champignons comestibles que vous connaissez, de nombreux produits
alimentaires sont fabriqués à l'aide de champignons:
3-26
Diversité
Les lichens sont formés d’une association symbiotique entre un champignon et
des algues unicellulaires (algues vertes ou algues bleues).
L’algue bénéficie de la protection et surtout du milieu humide formé par les
hyphes qui retiennent l’eau entre les pluies alors que le champignon, lui, se
nourrit des algues qu’il abrite ce qui lui permet de croître sur des milieux très
pauvres. Certains lichens sécrètent même des acides afin de dissoudre le substrat minéral qu’ils exploitent fournissant ainsi à leurs algues les sels minéraux
dont elles ont besoin.
Alors que certains lichens ressemblent à de minces plaques surmontées ça et là de
structures reproductives en forme de coupe, d’autres ont plutôt l’aspect de petits
buissons (ex. la « mousse de caribou »).
Anatomie d'un lichen
Les algues sont situées juste sous la face supérieure. L'ascocarpe est une structure
formée de filaments produisant des spores. Le lichen peut aussi se reproduire de façon
asexuée en émettant des sorédies qui assurent la dispersion du mycélium et de l'algue.
3-27
Chapitre 3
Les levures sont des champignons
unicellulaires caractérisés par une
reproduction par bourgeonnement ou
par spores résistantes (c’est sous cette
dernière forme qu’on les retrouve
fréquemment dans le commerce).
Lorsque les conditions sont favorables, les levures se reproduisent par
bourgeonnement. Cependant, si les
conditions deviennent défavorables,
une cellule peut subir deux divisions
nucléaires successives et produire
quatre noyaux qui s’entourent de
cytoplasme et d’une paroi cellulaire.
Sous cette forme, les cellules sont
très résistantes et peuvent demeurer
dans ce état inerte pendant des années.
Sacharomyces cerevisiae
C'est la levure couramment utilisée en bulangerie
Les levures sont largement utilisées dans l’industrie alimentaire:
3-28
Diversité
6 Animaux pluricellulaires (métazoaires)
Ce groupe comprend une trentaine d'embranchements. Les plus connus sont les
Spongiaires ou Porifères (les éponges), les Coelentérés ou Cnidaires (ce sont
les hydres, les anémones et les méduses), les Plathelminthes (ou vers plats), les
Némathelminthes (ou Nématodes), les Annélides, les Mollusques, les Arthropodes, les Échinodermes (étoiles de mer et oursins) et les Cordés.
3-29
Chapitre 3
6.1
Les Spongiaires (ou Porifères)
Les éponges sont des organismes primitifs formés de deux
épaisseurs de cellules. La couche externe de cellule sert de
protection et la couche interne est formée de cellules spéciales appelées choanocytes. Entre les deux couches, des aiguilles de calcaire (parfois elles sont faites d'une protéine souple)
donnent de la rigidité à l'ensemble.
Les choanocytes créent un courant d'eau à l'aide de leur flagelle. L'eau entre par des pores situés sur toute la surface de
l'animal et ressort par une ouverture supérieure. Les choanocytes phagocytent au passage les petites proies qu'ils parviennent à capturer. Le produit de leur digestion profite ensuite
par diffusion aux cellules qui ne peuvent se nourrir.
3-30
Diversité
6.2
Les Coelentérés (ou Cnidaires)
Les Coelentérés (ou Cnidaires) sont des animaux formés de deux couches de cellules. Le tout forme un sac dont les bords s'étirent pour former des tentacules. Les
tentacules sont munis de cellules à crochet pouvant parfois injecter un venin. Les
proies sont capturées par ces tentacules et amenées dans la cavité interne où elles
sont digérées sous l'action d'enzymes sécrétées par les cellules de la couche interne.
3-31
Chapitre 3
6.3
Les vers : Plathelmintehes, Némathelminthes et Annélides
Les Plathelminthes sont des vers plats comme des rubans. Ils possèdent une cavité digestive qui se ramifie dans tout le corps. Les aliments entrent et les déchets
sortent par la même ouverture. La plupart sont parasites.
Les Némathelminthes sont des vers
au corps rond munis d'un véritable
tube digestif (bouche et anus). Certains sont parasites, mais la plupart
vivent à l'état libre. On en retrouve
dans presque tous les milieux.
Les Annélides sont des vers à anneaux bien connus. Ils vivent à l'état libre, mais
certains, comme la sangsue, sont des parasites externes.
3-32
Diversité
6.4
Les Mollusques
Les Mollusques sont des animaux à corps mou généralement protégés par une
coquille faite de calcaire.
6.5
Les Arthropodes
De tous ces groupes d'animaux, celui des Arthropodes est celui qui semble avoir le mieux réussi. Les
Arthropodes représentes à eux seuls, 80% des espèces animales de la planète. Environ 90% des Arthropodes sont des insectes.
Évolutivement, les Arthropodes proviennent des
vers annélides (le lombric, le ver de terre bien
connu, est un annélide). Leur ancêtre probable devait ressembler à l'actuel ver Peripatus, petit ver
segmenté (5 à 10 cm.) muni de nombreuses pattes en forme de moignon et, fait
unique chez les vers, d'une paire d'antennes. Les Arthropodes se seraient détachés
des annélides il y a environ 500 millions d'années.
3-33
Chapitre 3
L'embranchement des Arthropodes se divise en 5 classes:
1. Les Centipèdes (ou Chilopodes)
2. Les Millipèdes (ou Diplopodes)
Les millipèdes ont deux paires de pattes par segment alors que
les centipèdes n'en ont qu'une.
3. Les Crustacés:
4. Les Arachnides
5. Les insectes
Les insectes sont la forme dominante de la vie animale tant au point de
vue nombre d'individus que nombre d'espèces. L'ensemble des insectes de
la planète forme une masse 12 fois plus grande que celle de l'ensemble des
humains. Il y a sur terre environ 300 millions d'insectes pour chaque être
humain. Près d'un million d'espèces ont été décrites et on ne cesse d'en
découvrir de nouvelles.
3-34
Diversité
Les Arthropodes ont été les premiers animaux à sortir de la mer et à s'adapter à la
vie sur la terre ferme il y a de ça environ 400 millions d'années.
Le succès des Arthropodes, et plus précisément celui des insectes, sur terre s'explique principalement par:
•
Exosquelette:
•
Membres articulés:
3-35
Chapitre 3
6.6
Les Vertébrés (embranchement des Cordés, sousembranchement des Vertébrés)
Les Vertébrés sont caractérisés par la présence d'un squelette interne articulé.
Grâce à cet endosquelette dur et facilement fossilisable, on connaît assez bien les
principales étapes de l'évolution de ce groupe. Cette évolution progressive est
aisée à comprendre en étudiant les sept classes actuelles de vertébrés.
Il est cependant important de souligner que les représentants actuels de ces
classes sont l'aboutissement d'un long processus évolutif. On ne peut donc
considérer les représentants actuels d'une classe comme les ancêtres immédiats de la classe suivante. En fait, les fossiles nous apprennent que ces 7 classes se sont différenciées relativement tôt dans l'histoire des vertébrés.
3-36
Diversité
3-37
Chapitre 3
Ainsi, la majorité des poissons actuellement connus n'étaient pas encore apparus
que déjà des amphibiens primitifs abondaient le long des rives des lacs et lagunes.
De même, les reptiles se sont différenciés à partir d'une forme primitive d'amphibien bien avant qu'apparaissent des formes amphibiennes apparentées aux grenouilles d'aujourd'hui.
Le sous-embranchement des vertébrés se divise en sept classes:
6.6.1
Agnathes (ou cyclostomes) (environ 45 espèces):
Les agnathes sont des poissons dépourvus de mâchoires. Ils ont une bouche ne
leur permettant que d'aspirer.
Les agnathes sont actuellement représentés par les lamproies et les myximes. Les
lamproies, poissons d'eau douce à bouche ventrale en forme de ventouse sont
mieux connues que les myximes exclusivement marines.
Tiré de: Mader Sylvia S., Biologie, Ed. du Trécarré,
Ottawa, 1987, p. 337
Les lamproies et les myximes sont tout ce qui reste aujourd'hui d'un groupe de
poissons primitifs, les ostracodermes. Ces poissons, apparus il y a près de 450
millions d'années et disparus il y a environ 350 millions d'années, vivaient sur le
fond des cours d'eau se nourrissant de petits organismes qu'ils filtraient. Ils étaient
recouverts, surtout dans la région antérieure, de plaques osseuses protectrices.
3-38
Diversité
Il y a plus de 400 millions d'années, des ostracodermes (ou des poissons semblables) voient certains de leurs arcs branchiaux, des os en forme d'arc de cercle soutenant les branchies, se modifier et devenir des mâchoires armées de dents. Les
dents sont des écailles épidermiques modifiées. Cette innovation fera le succès
des vertébrés, de paisibles filtreurs ils deviendront de redoutés prédateurs.
Les premiers véritables poissons sont également caractérisés par la présence de
nageoires: nageoires pectorales, pelviennes, dorsale et anale. Ces nageoires
assurent un meilleur équilibre et une locomotion plus efficace.
6.6.2 Classe des Chondrichtyens (poissons cartilagineux)
(environ 275 espèces)
C'est à cette classe de vertébrés qu'appartiennent les requins et les raies.
•
Squelette entièrement cartilagineux;
•
Mâchoires ventrales
•
Absence de vessie natatoire. Cet organe, présent chez les poissons osseux
permet à l'animal de contrôler sa flottabilité.
•
Les requins ne possèdent pas de muscles au niveau de la tête permettant de
faire circuler l'eau entre leurs branchies. Pour cette raison, ces animaux
doivent constamment avancer dans l'eau de façon à assurer cette circulation d'eau essentielle à la respiration.
•
Groupe très bien adapté à son milieu, les requins, entre autre, n'ont à peu
près pas changé depuis près de 300 millions d'années.
Poisson cartilagineux
Poisson osseux
3-39
Chapitre 3
6.6.3
Classe des Ostéichtyens (poissons osseux) (environ 25,000 espèces)
•
Squelette entièrement osseux
•
Présence d'une vessie natatoire. La vessie natatoire est un sac interne,
formé par une évagination du pharynx, contenant de l'air. En faisant varier
la pression du gaz contenu dans la vessie natatoire, l'animal peut faire varier sa flottabilité et ainsi demeurer à la profondeur qu'il désire sans efforts.
•
Les branchies des poissons osseux sont protégées par des opercules, os
triangulaires s'articulant sur la tête. Des muscles situés sur la tête et à la
base des opercules permettent de faire circuler l'eau entre les branchies.
a. Écaille de requin
b. Molaire humaine
Écaille et dent.
a. Une écaille de requin. Ces dents, également appelées denticules dermiques, sont
implantées partout sur la peau de l'animal. Dans la bouche, elles sont plus grosses
et forment les dents.
b. Une molaire humaine contient les mêmes couches de tissus que l'écaille de requin
ce qui démontre bien l'homologie de ces deux structures.
3-40
Diversité
6.6.4
Classe des Amphibiens (environ 2,500 espèces)
Les Amphibiens furent les premiers vertébrés à s'adapter à un mode de vie terrestre.
Ils proviennent d'un groupe particulier de poissons osseux dont la plupart des espèces sont aujourd'hui disparues, les poissons à nageoires lobées. Le groupe ancêtre des Amphibiens devait vivre dans un milieu écologique où devait exister une
forte pression sélective en faveur du développement d'adaptations au mode de vie
terrestre:
Progressivement, la pression sélective favorisera le développement d'un système
respiratoire pouvant capter directement l'oxygène de l'air et le développement, à
partir des nageoires pectorales et pelviennes de membres permettant la locomotion sur terre. Deux structures se développeront pour former le système respiratoire:
Î
Î
Les poumons résulteraient de modifications successives de l'œsophage des
premiers poissons osseux. Chez les poissons actuels, ces poumons primitifs se sont séparés de l'œsophage et forment la vessie natatoire.
On trouve encore aujourd'hui quelques rares poissons primitifs ressemblant à ces
poissons aujourd'hui disparus qui furent à l'origine des amphibiens:
Ex. Le Dipneuste d'Australie, poisson muni de poumons primitifs et muni de
nageoires lui permettant de ramper sur le sol.
3-41
Chapitre 3
A. Dipterus, poisson poumon d'Europe ayant vécu il y a environ 400 millions 'années (environ 20 cm de long)
B. Dipneuste d'Australie (taille pouvant dépasser 1 m)
Les premiers Amphibiens apparurent sur terre il y a environ 325 millions d'années.
Tiré de: Mader Sylvia S., Biologie, Ed. du Trécarré, Ottawa, 1987, p. 339
Les amphibiens sont cependant imparfaitement adaptés au milieu terrestre:
•
3-42
Peau nue et humide: Chez la plupart des amphibiens, les poumons sont
insuffisamment développés et ne peuvent assurer entièrement l'approvisionnement en oxygène. Une partie de la respiration est effectuée par la
peau = respiration cutanée. Afin de remplir son rôle respiratoire, la
mince peau des amphibiens doit constamment demeurer humide, l'animal
ne peut donc se permettre de s'éloigner du milieu aquatique ou, à tout le
moins, des zones humides.
Diversité
•
Reproduction et ponte des oeufs dans l'eau (ou milieux humides): Ne
possédant pas de membrane ou coquille protectrice, l'oeuf des amphibiens
n'est pas protégé contre le dessèchement.
•
De plus, les oeufs ne contiennent que très peu de matières nutritives,
leur développement est donc bref ce qui implique la présence d'un stade
larvaire aquatique.
La plupart des amphibiens vivent en eau douce. La perte d'eau par osmose serait
trop importante dans l'eau de mer.
Ex. Salamandres, grenouilles, crapaud, etc.
6.6.5
Classe des Reptiles (environ 6,000 espèces)
Les Reptiles sont les premiers vertébrés à s'affranchir complètement du milieu
aquatique. Issus d'une forme d'Amphibien il y a environ 300 millions d'années, les
Reptiles vont envahir les zones terrestres s'adaptant rapidement à tous les habitats.
Certains développeront des ailes membraneuses leur permettant de voler. D'autres
retourneront même à la vie aquatique (sans pour autant perdre leur respiration
pulmonaire et, pour la plupart, leur habitude de pondre sur terre) Ex.:
Les Reptiles domineront la vie animale pendant plus de 200 millions d'années
puis disparaîtront soudainement presque tous au crétacé il y a 63 millions d'années.
Le succès des Reptiles est principalement dû aux caractéristiques suivantes:
• Oeuf protégé par une membrane résistante au dessèchement. Les
reptiles peuvent donc pondre sur la terre ferme.
• De plus, cet oeuf possède une grande réserve de matière nutritive
(sac vitellin) ce qui permet un développement complet de l'embryon
qui naît semblable à l'adulte, prêt à affronter les difficultés de la vie terrestre.
• Systèmes circulatoire et respiratoire supérieur à celui des amphibiens.
3-43
Chapitre 3
• Corps protégé du dessèchement par des écailles (kératine). Les pou-
mons étant suffisamment développés, la respiration cutanée est inutile.
Les Reptiles, dès le début de leur histoire évolutive, vont donner naissance à
deux groupes importants de vertébrés: les Mammifères et les Oiseaux.
Ces deux groupes se distinguent des reptiles surtout par leur propriété d'homéothermie. Contrairement aux poïkilothermes comme les Reptiles ou les Amphibiens, les homéothermes peuvent maintenir leur température interne, et donc leur
métabolisme, constant peu importe les variations extérieures de température.
3-44
Diversité
7 Végétaux pluricellulaires (métaphytes)
L'évolution des végétaux est caractérisée par le passage de l'état unicellulaire
à l'état coloniaire puis à l'état pluricellulaire. Ensuite, cette évolution sera
caractérisée par une adaptation de plus en plus complète au mode de vie terrestre.
7.1
Les algues (chlorophytes)
Les taxinomistes placent dans ce groupe les algues vertes unicellulaires et les
algues pluricellulaires.
Caractéristiques:
• Plantes aquatiques. On en retrouve tant dans les océans que dans les eaux
douces ou les lieux humides.
• Différenciation cellulaire (chez les pluricellulaires) très peu poussée (les
cellules sont presque toutes identiques)
• Pas de racines, pas de tiges, pas de feuilles véritables
• Structure: unicellulaire (cellules simples ou coloniaires)
filamenteuse (cellules "bout à bout")
thalle (forme de ruban)
• Reproduction asexuée ou sexuée par l'intermédiaire de cellules reproduc-
trices spécialisées. Chez les algues les plus primitives, les gamètes mâle et
femelle sont identiques (cellules flagellées). Chez les autres algues, les
cellules mâles sont flagellées alors que l'ovule est une grosse cellule
demeurant fixée à la plante qui la produit.
Chaque cellule de l'algue puise individuellement dans le milieu les matières dont
elle a besoin (eau, CO2, sels minéraux). Chacune de ces cellules doit donc être en
contact (ou à tout le moins tout près) du milieu aquatique extérieur. Si l'algue
croissait en épaisseur, les cellules du centre manqueraient de matières nutritives.
3-45
Chapitre 3
On comprend donc aisément que ce groupe ne se soit jamais bien adapté à la vie à
l'air libre. On retrouve quand même quelques espèces d'algues vertes unicellulaires qui croissent dans les lieux humides. Elles forment des traînées vertes sur les
vielles pierres ou les troncs d'arbre.
7.2
Les mousses et les hépatiques
Les mousses et les hépatiques représentent les premières formes végétales à
s'adapter au milieu terrestre. Imparfaitement adaptées à ce milieu, contraintes à
demeurer à ras le sol en milieux humides, elles sont, en quelque sorte, les amphibiens du monde végétal.
Caractéristiques:
• Tige dressée au dessus du sol, entourée de petites feuilles sans véritables
racines et sans vaisseaux conducteurs
• Les mousses sont formées d'un réseau de tiges dressées portant de petites
écailles foliacées (en forme de petites feuilles). Chaque tige se termine par
un organe reproducteur mâle ou femelle.
3-46
Diversité
• Les hépatiques sont de petites plantes formées
d'une lame foliacée (en forme de feuille) d'où
partent, à la face inférieure, des filaments servant
à ancrer la plante et, à la face supérieure, des
structures reproductrices.
• Reproduction asexuée ou sexuée.
• La reproduction sexuée implique la fécondation
d'ovules par des gamètes mâles aquatiques se
déplaçant à l'aide de flagelles. Ce type de reproduction ne peut donc se faire que si le sol est recouvert d'une mince couche d'eau.
7.3
Les plantes vasculaires
Une plante, pour vivre, a besoin:
LUMIÈRE
O2
CO2
L'algue aquatique, si elle est près de la surface, retrouve tous ces éléments. Les choses sont plus compliquées en milieu terrestre:
Les plantes, pour s'adapter à ce milieu, devront donc
en un certain sens se scinder en deux parties. Une
partie spécialisée à puiser dans le sol l'eau et les minéraux, le système radiculaire et une partie spécialisée à capter la lumière et les gaz, les feuilles (et leur
support, les tiges).
MINÉRAUX
EAU
Pour fonctionner, une telle organisation nécessite la présence d'un système de
communication afin de relier les deux parties. Ce système de communication est
formé d'un réseau de conduits permettant aux éléments puisés dans le sol d'atteindre les feuilles et d'un autre réseau permettant aux éléments organiques élaborés
dans les feuilles de nourrir le reste de la plante.
3-47
Chapitre 3
Ces conduits sont formés de cellules spécialisées poussant "bout à bout" de façon
à former de longs et minces vaisseaux conducteurs:
• Vaisseaux du xylème: vaisseaux formés de
cellules mortes dont les parois transversales
sont soit criblées de petits trous (trachéides)
ou absentes (vaisseaux vrais). Les vaisseaux
du xylème conduisent la sève brute (l'eau et
les sels minéraux). La paroi cellulosique des
vaisseaux du xylème est recouverte d'une
couche de lignine, substance dure donnant
beaucoup de rigidité et de solidité à l'ensemble du xylème. En plus des vaisseaux, on retrouve dans le tissu appelé xylème, des cellules mortes aux parois cellulosiques épaisses
formant des fibres rigides qui solidifient l'ensemble du tissu. Le bois est formé du xylème
des arbres. Le bois permettra aux plantes
d'augmenter leur taille.
• Vaisseaux du phloème: vaisseaux formés de cellules vivantes (sans
noyaux) dont les parois transversales sont criblées de petits trous. Ils
conduisent la sève élaborée (matières organiques élaborées par les feuilles).
3-48
Diversité
3-49
Chapitre 3
Toute cellule est fondamentalement un être aquatique. Toutes les réactions chimiques qui s'y déroulent se font en milieu aqueux. L'adaptation à la vie terrestre nécessite le développement de structures permettant de préserver l'eau des cellules.
Adaptation de la feuille des plantes vasculaires à la vie aérienne:
•
Epidermes supérieur et inférieur + cuticule
Protection contre le dessèchement
•
Parenchyme palissadique:
Photosynthèse
•
Parenchyme lacuneux:
Photosynthèse et circulation des gaz
•
Stomates:
Contrôle des pertes d'eau par évaporation (se ferment si la température devient trop élevée par exemple)
•
Vaisseaux conducteurs:
Permettent les échanges avec les autres parties de la plante
3-50
Diversité
Pouvez-vous identifier sur cette photographie les différents tissus formant la
feuille?
3-51
Chapitre 3
Les plantes terrestres devront également résoudre le problème de la reproduction.
En effet, alors que les animaux peuvent bouger et s'unir pour se reproduire, les
plantes, immobiles, devront trouver un moyen de propagation efficace de leurs
gamètes reproducteurs. Les conifères seront les premières plantes à réussir à s'affranchir totalement du milieu aquatique pour assurer le transport de leurs gamètes.
7.3.1
Les prêles et les lycopodes
Les prêles et les lycopodes sont les restes d'un groupe de plantes qui atteignit son
apogée il y a plus de 250 millions d'années.
• Présence de vaisseaux conducteurs et de feuilles véritables;
• Reproduction asexuée et sexuée. La reproduction sexuée implique la pro-
duction de gamètes mâles flagellés aquatiques donc d'un milieu humide au
moins au moment de la reproduction.
7.3.2
Fougères, conifères et plantes à fleur
• Classe des Filicinés (fougères): reproduction asexuée ou sexuée. La re-
production sexuée, comme chez les autres groupes plus primitifs, implique
des gamètes mâles flagellés aquatiques.
• Classe des Gymnospermes: les conifères
3-52
à
Feuilles réduites à des épines ou des écailles. Ce type de feuille offre
une grande résistance au dessèchement.
à
Les cônes mâles produisent des gamètes transportés par le vent: les
grains de pollen. Les cônes femelles abritent des ovules non protégés
par un ovaire.
Diversité
à
•
L'union des gamètes est suivi d'une multiplication cellulaire qui formera un embryon entouré d'une membrane résistante au dessèchement: la graine.
Classe des Angiospermes: les plantes à fleur
Les plantes à fleur vont pousser encore plus loin que les conifères la spécialisation de leurs organes reproducteurs.
La fleur:
Fécondation:
Lorsqu'un grain de pollen tombe sur le stigmate, la membrane souple située sous la couche rigide protectrice se dévagine et forme un long tube, le
tube pollinique, qui s'enfonce dans le style jusqu'à rejoindre l'ovule. Lors
de la fécondation, les deux noyaux contenus dans le grain de pollen migreront par ce tube jusqu'à l'intérieur de l'ovule.
3-53
Chapitre 3
Le grain de pollen contient deux noyaux. Chacun de ces noyaux fécondera un noyau
différent de l'ovule (l'ovule possède plusieurs noyaux). La première fécondation donnera l'embryon de la graine alors que la seconde donnera l'endosperme, la réserve
de nourriture contenue dans la graine.
Après la fécondation, une hormone végétale sécrétée provoque une rapide multiplication des cellules de l'ovaire. L'ovaire devient ainsi de plus en plus gros et ses
cellules accumulent des sucres. C'est ainsi que se forme le fruit.
Pourquoi la plupart des fruits sont-ils sucrés et très visibles (couleur rouge)
sur la plante?
Est-ce que tous les fruits sont formés d'un ovaire charnu et sucré?
• Les angiospermes se divisent en deux sous-classes:
1. S.Cl. des Monocotylédones
à un seul cotylédon (feuille embryonnaire)
à feuilles, en général, à nervures parallèles
2. S.Cl. des Dicotylédones
à deux cotylédons
à feuilles, en général, à nervures non parallèles
à groupe le plus important des plantes d'aujourd'hui
3-54
Diversité
3-55
Chapitre 3
3-56
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