TP – Utilisation du pollen pour la détermination des climats du passé I – Pourquoi utiliser le pollen ? Texte "POLLEN - Wikipedia" Consignes : Rechercher dans le texte quelles caractéristiques du pollen en font un outil privilégié pour reconstituer les climats passés. Essayer d'imaginer comment le pollen peut être utilisé pour reconstituer le climat d'un lieu. II – Techniques d'extraction et de reconnaissance Manipulations : Voir fiche "OBSERVATION D’EXTRAITS DE TOURBE POUR LA DETERMINATION DES POLLENS" III – Traitement des données Voir Fiche : "UN EXEMPLE DE RECONSTITUTION CLIMATIQUE PAR L'ÉTUDE PALYNOLOGIQUE" Pollen Extrait de Wikipédia, l'encyclopédie libre. http://fr.wikipedia.org/wiki/Pollen Chez les végétaux supérieurs, le grain de pollen (du grec palè : farine ou poussière) constitue l'élément fécondant mâle de la fleur : ce sont de minuscules grains de quelques dizaines de micromètres de diamètre, initialement contenus dans l'anthère (sac situé à l'extrémité des étamines). La palynologie est l'étude scientifique des pollens. Le grain de pollen est constitué habituellement de deux cellules non cloisonnées et comporte deux noyaux haploïdes. Il est enfermé dans une enveloppe très résistante, l'exine, qui comporte des apertures, points de moindre résistance qui permettront l'émission du tube pollinique destiné à féconder l'ovule. Le pollen sert de nourriture aux abeilles dont il est la seule source de protéines. Il entre dans la composition de la gelée royale. Il est toujours présent, en petite quantité, dans le miel, et permet d'identifier ses origines botaniques. L'homologue du grain de pollen chez les végétaux inférieurs (algues, mousses, fougères) est la spore. Pour germer, le grain de pollen doit atterrir sur le stigmate d'une fleur femelle. Le transport se fait généralement par le vent ou les insectes : c'est la pollinisation. Les grains de pollen sont émis en très grand nombre, et leur transport peut se faire à grande distance, ce qui augmente les possibilités de fécondation. La présence de grains de pollens dans l'atmosphère (sa diffusion par le vent est l'anémogamie) que nous respirons est très importante saisonnièrement et provoque des allergies chez les personnes sensibles. Un pollen est souvent spécifique d'un groupe végétal (famille, genre), parfois même de l'espèce. Il est donc possible d'identifier une espèce végétale par l'observation de son pollen. Les caractères observés sont la taille, de 2,5 à 200 micromètres, la forme générale et les caractéristiques de l'exine : les sculptures et granulations de la surface, le nombre la forme et la disposition des apertures. Les applications de la palynologie sont nombreuses : * la palynologie apporte des éléments utiles dans les études de systématique végétale ; * la paléopalynologie est l'étude des pollens fossiles, et permet de donner des informations sur le climat et la végétation au cours de l'ère quaternaire ; * l'aéro-palynologie, qui consiste à analyser la présence dans l'air de différents types de pollens a des applications en médecine (pathologies allergiques) et en agronomie (pollinisation) * la mélissopalynologie est l'étude des pollens présents dans le miel, ce qui permet de détecter les mélanges et les fraudes. pollen de Tournesol pollen de Ricin Oenothera fruticosa Ipomoea purpurea OBSERVATION D’EXTRAITS DE TOURBE POUR LA DETERMINATION DES POLLENS Réalisation et observation de la préparation microscopique : À partir du contenu du tube fourni, contenant la tourbe traitée préalablement à la potasse, filtrée sur tamis 125 µm et lavée à l’eau distillée, puis centrifugé à grande vitesse. - Déposer sur une lame un tout petit peu du mélange obtenu - Ajouter quelques gouttes du mélange glycérine + safranine (colorant) et homogénéiser le tout à l’aide de l’aiguille lancéolée - Recouvrir d’une lamelle - Observer d’abord au faible grossissement pour se situer. Repérer les débris végétaux - Passer au moyen pour rechercher des grains de pollen - Sur chaque grain repéré, passer au fort grossissement pour essayer d’en déterminer l’espèce à l’aide des documents fournis. - Vous dessinerez au moins un grain de pollen et légenderez votre dessin de façon à justifier la détermination que vous en avez faite. - Vous essaierez à l'aide du document 1 de déduire de cette observation le climat de la région dans laquelle cette tourbe a été prélevée. Un exemple de reconstitution climatique climatique par l'étude palynologique : Plusieurs niveaux de sédiments de la grotte d’Hortus, située à 20 km au Nord de Montpellier au flanc sud d’une falaise calcaire, contiennent de nombreux grains de pollens. L’analyse des pollens retrouvés a permis d’établir les proportions relatives de diverses espèces végétales pour chaque époque. Le tableau suivant récapitule les résultats : Age (en ans) Conifères 40 000 45 000 50 000 5,5 44 10 POLLENS D’ARBRES EN % Bouleaux Chênaies Arbres mixtes thermophiles 17 3 5 13 - Total arbres Composées 5,5 64 28 11 17 39 POLLENS D’HERBACEES EN % Graminées Autres 72 11 17 11,5 8 16 Total herbacées 94,5 36 72 Actuellement, on peut faire les observations suivantes sur la répartition des végétaux à la surface du globe : - les conifères sont les essences dominantes des forêts montagnardes et boréales (taïga) - les bouleaux et les chênaies mixtes forment les forêts des régions tempérées - les composées (comme le pissenlit) et les graminées sont caractéristiques des steppes (régions froides et sèches). A partir de ces données, vous reconstituerez l'évolution du climat dans cette région entre – 50 000 et – 40 000 ans. Pour ceci, vous devrez : - Tracer le spectre pollinique (= proportion des divers types de pollens et spores identifiés) à – 40 000, - 45 000, - 50 000 ans (histogramme). - Construire le diagramme pollinique (= analyse pollinique réalisées à différents niveaux d’un gisement en superposant les spectres de chaque niveau).