Agnès Poly - Ecobio Rennes

Université de Rennes I
Leçon de contre Option
Corrigé de leçon proposé par Agnès Schermann le 25/11/10
Préparation à l'agrégation SVT
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NB : ce corrigé est un plan indicatif, il vous appartient de le retravailler pour ajouter les
développements et les exemples. Vos remarques ou commentaires sont les bienvenus.
QU'EST-CE
QU'UN FRUIT
?
Fil directeur : le fruit est une innovation évolutive des Angiospermes. C'est une structure qui
dérive de l'ovaire de la fleur et qui contient les graines. Pour la plante le fruit représente un
investissement plus ou moins important, une opportunité de protection des graines et de
facilitation de leur dissémination. Pour les animaux, le fruit représente une ressource nutritive
ou un danger.
Attention : comme dans tous les sujets, il est nécessaire d'articuler le discours autour d'une
problématique. Aboutir à la définition d'un fruit à partir d'une présentation de la diversité me
semblerait difficile et un peu léger du point de vue scientifique.
Je propose d'utiliser comme fil directeur ce que représente le fruit (i) dans l'histoire évolutive des
plantes, (ii) pour la plante qui le porte et (iii) dans les interactions biotiques. On part d'une définition
opérationnelle du fruit, qui est connue de beaucoup de gens ; on précise cette définition, et on affine
sur la signification du fruit.
Introduction
On peut présenter la dissection d'une fleur montrant l'ovaire coupé longitudinalement, ovules visibles,
et en parallèle la dissection d'un fruit de la même espèce coupé longitudinalement, graines visibles.
par exemple le haricot ou la moutarde (le gynécée de la fleur a la même forme que le fruit).
Conclusion : un fois la fleur a fanée, le gynécée continue de vivre et il grossit ; il abrite les graines,
c'est un fruit.
Présentation de quelques fruits, mise en évidence de la diversité
Une tomate, une pomme, une samare d'érable, un akène de noisettier, un caryopse de blé.
Conclusion : parmi les fruits on trouve des fruits charnus et des fruits secs.
Tous les fruits proviennent de la transformation des fleurs, en général après la fécondation ; sauf
exception, les fruits contiennent des graines qui résultent de la transformation des ovules fécondés.
Actuellement, 95 % des espèces de plantes terrestres, ou Embryophytes, forment des fruits. Mais il
n'en a pas toujours été ainsi, car les plantes à fleurs sont apparues relativement tardivement au cours
de l'évolution. Que représentent les fruits dans l'évolution de la reproduction des Embryophytes ?
Que représentent les fruits pour la plante qui les porte ? Les jardiniers recommandent en général de
couper les fleurs fanées afin de ne pas épuiser la plante : en effet la formation des fruits représente un
coût énergétique. Nous verrons que les fruits représentent un investissement plus ou moins important
selon les espèces, et des opportunités variées d'adaptation à l'environnement. Enfin, comme tous les
organismes vivants, les plantes entretiennent une multitude d'interactions biotiques : nous verrons ce
que les fruits représentent dans les écosystèmes.
I. Le fruit dans la reproduction d'une Angiosperme
Tendances évolutives dans la reproduction des plantes terrestres :
1)de plus en plus de protection des gamétophyes (endosporie) contre la dessication et contre les
herbivores ; apparition de l'ovule chez les Spermaphytes; la fermeture de la feuille carpellaire produit
une protection supplémentaire. Illustration : schéma d'une feuille carpellaire et de son repliement.
D'autres pièces florales peuvent également contribuer à la formation des fruits, dans la cas des fruits
dits complexes (réceptacle floral dans la cas de la pomme ou de la fraise). C'est parfois même
l'inflorescence entière qui évolue simultanément et mime un fruit, cas de la figue et de l'ananas.
2)des phases mobiles de mieux en mieux adaptées au milieu aérien et à l'environnement biotique
(faire rapidement le parallèle avec la pollinisation). Illustration : Exemple de la dissémination par le
vent (samares) et par les animaux (pommes, noisettes, bardane).
Conclusion : le fruit est une protection supplémentaire de l'embryon et le fruit peut être une aide à la
mobilité des graines.
II. Le fruit dans la vie de la plante
Allocation des ressources au sein de la plante :
Besoin d'un appareil végétatif assez important pour fournir des sucres par photosynthèse ; besoins de
réserves pour reconstituer cet appareil végétatif en cas d'accident ou de mauvaise saison.
A un moment, les ressources sont allouées au remplissage des graines et à la croissance des fruits au
détriment des organes végétatifs.
La fécondation est-elle nécessaire à la formation des fruits ? Le plus souvent oui, contre-exemple
de la banane. Rôle des phytohormones dans la maturation des fruits (exemple des fraises sur
lesquelles les akènes ont été enlevés ; exemple des raisins « Thomson seedless »)
Selon les espèces, toutes les ressources sont investies dans les graines dès la première saison
favorable (exemple du blé) au contraire chez d'autres espèces il y a un fort investissement dans
l'appareil végétatif avant la formation des premiers fruits (cas des arbres).
De nombreuses raisons peuvent causer la perte des fruits sans que les graines aient pu être
disséminées dans un site approprié à l'établissement d'un nouvel individu (moisissure, frugivorie,
accidents climatiques).
Conclusion : le fruit est un investissement risqué. Selon les espèces, l'investissement dans les
graines, les fruits et l'appareil végétatif est variable.
III. Le fruit dans les écosystèmes
Cas des fruits charnus : importance dans le régime alimentaire de nombreuses espèces. Apport de
sucres ou de féculents.
Cependant certains fruits sont toxiques : de nombreux composés secondaire peuvent être impliqués
dans la défense des fruits contre les herbivores (terpènes dans les huiles essentielles, comme chez
les agrumes, polyphénols comme dans les tannins des pommes, cassis ou raisins ; alcaloïdes comme
la caféine dans la baie du caféier).
Couleurs d'avertissement : les fruits rouges souvent ne sont pas consommés par les oiseaux car ils
associent le rouge à la toxicité. Certains fruits rouges ne sont pas toxiques mais sont défendus quand
même grâce à leur couleur.
Conclusion : le fruit est parfois une ressource alimentaire.
Conclusion
Un fruit est un structure provenant de la maturation de la fleur et qui renferme des graines. Derrière
cette définition simple, on trouve une très grande diversité de fruits : en effet, diverses pressions
évolutives s'exercent sur cette structure. Depuis la protection des ovules par les ovaires, qui pourrait
conditionner la forme des fruits formés par ces carpelles jusqu'aux contraintes liées à
l'aérodynamisme qui s'exercent sur les fruits dispersés par le vent. Depuis la production de saveurs
attirantes pour les animaux susceptibles de les disperser jusqu'à la production de composés toxiques
s'opposant à une consommation trop massive par certaines catégories d'herbivores.
Le fruit est en effet une structure protectrice tantôt très durable, tantôt éphémère, un véhicule
permettant le mouvement au gré du vent ou des flots, ou encore des animaux, un aliment ou un
poison.
La grande diversité des fruits et les nombreuses interactions qu'ils permettent entre les Angiospermes
et les autres organismes sont vraisemblablement responsables d'une partie du grand succès évolutif
de ce groupe.