Cours 6 Fichier - Moodle
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Eléments de botanique Cours 6 Bryophytes 02/03/2017 Bac1 sciences pharmaceutiques et sciences biologiques Denis Michez [email protected] 1 Cours 1-2 Introduction générale Caractéristiques de la vie Caractéristiques des végétaux Métabolisme végétal Les premiers végétaux Cyanobactéries Eucaryotes: reproduction et cellule 2 Cours 3-5 Evolution et caractéristiques des végétaux eucaryotes Champignons Algues Métaphytes 3 Métaphytes Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • Anthéridie et archégone multicellulaires avec enveloppe stérile et anisogamie Archégone Anthéridie 6 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile • Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone 7 Zygote 8 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile • Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone • Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle 9 Embryon Gamétophyte femelle Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile • Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone • Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle • Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessiccation 12 Chapitre 9 – Bryophytes spores Protection par une paroi qui resiste à la dessication grâce à la sporopollénine Sporophyte (2N) porte le sporange qui produit des spores haploïdes après la meiose Spore Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • • • • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessiccation • Méristème apicaux produisent des tissus potentiellement de façon continue 15 Méristèmes apicaux des tiges et des racines Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • • • • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessiccation • Méristème apicaux produisent des tissus • Alternance de phases haploïde et diploïde 17 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes • • • • • Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessiccation • Alternance de phases haploïde et diploïde • (Epidermes chez la plupart) 19 Epiderme de Ptérydophyte avec cuticule Tempo d’apparition des différentes lignées la Lignée Verte: Embryophytes ‘Bryophytes’ Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques particulières aux Bryophytes • Taille réduite • Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant 24 25 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques particulières aux Bryophytes • Taille réduite • Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant • Pas de tissus destinés à la conduction de l’eau et des aliments (xylème et phloème) 26 Xylème et phloème chez les fougères Chapitre 9 – Bryophytes 1. Caractéristiques particulières aux Bryophytes • Taille réduite • Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant • Pas de tissus destinés à la conduction de l’eau et des aliments (xylème et phloème) • Sporophyte non ramifié • Sporophyte porte un seul sporange • Seules plantes terrestres pendant 100 millions d’années 28 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Cycle de développement des Bryophytes Cycle de développement • Gamétophyte petit avec rizhoïdes à la base, sans épiderme, sans vaisseaux • Gamétanges portés au sommet du gamétophyte • Gamétanges mâles et femelles parfois sur le même individu, parfois séparés 30 Chapitre 9 – Bryophytes Structure gamétophyte d’une mousse Gamétophyte domine ! Chapitre 9 – Bryophytes Gametophyte, organisme principal Rhizoide Chapitre 9 – Bryophytes Structure anthéridie et anthérozoïde A = Anthérozoïdes immatures B= paraphyse Anthérozoïdes Anthérozoïdes relâchés Archégone Chapitre 9 – Bryophytes Structure archégone Col Oosphère Ventre Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthéridie Gamétophyte femelle Archégone Anthérozoïdes Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthérozoïdes Anthéridie Gamétophyte femelle Archégone Sporophyte mature Mitose Jeune sporophyte Gamétophyte femelle Développement rapide du zygote Chapitre 9 – Bryophytes Oosphère fécondée (diploide) se développe en sporophyte Sporophyte (diploïde) se développe au sommet du gamétophyte (haploïde) Pied Soie Sporophytes de Marchantia se developpent depuis le zygote dans l’archégone Capsule Sporophyte (diploïde) terminé par un sporange Soie Opercule Sporophyte (diploïde) où se produit la meiose et lâche des spores (haploïdes) depuis la capsule Chapitre 9 – Bryophytes Bryophyta Anthocerophyta Marchantiophyta Chapitre 9 – Bryophytes Structure sporange • Coiffe du gamétophyte • Opercule • Dent du péristome • Capsule Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthérozoïdes Anthéridie Protonema Archégone Méiospores Mitose Sporange Gamétophyte femelle Jeune sporophyte Spores de mousse Protonema Chapitre 9 – Bryophytes Le spore (haploïde) se développe en gamétophyte (haploïde) Chapitre 9 – Bryophytes Sporophyte Gamétophyte Rhizoïdes Anthéridie Gamétophyte monoïque Archégone 50 Chapitre 9 – Bryophytes 1. Conclusion du cycle • Haplo-diploïde à gamétophyte dominant • Dépendance à l’eau pour boucler le cycle de reproduction (fécondation aquatique) • Activité suspendue en l’absence d’eau 52 Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique • Dominance dans des écosystèmes particuliers : les tourbières Exploitée pour combustion et pour horticulture (tourbe en pot) 54 Sphagnum sp. Constituent les tourbières dans les regions arctiques Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique • Requièrent de grande quantité d’eau pour la reproduction et le développement • Tolère un assèchement (quiescence) 61 Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique • Espèces pionnières, occupe 1% de la surface de la terre 64 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: ~19.000 espèces, trois groupes • Marchantiophyta (6.500 espèces) • Anthocerophyta (~100 espèces) • Bryophyta (13.000 espèces) 67 Anthocerophyta Bryophyta Marchantiophyta 68 Bryophyta Marchantiophyta Anthocerophyta Marchantiophytes Chapitre 9 – Bryophytes Hépatiques Pellia A feuille A thalle 72 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Marchantiophyta, particularités • • • • • Structure végétative en thalle ou en feuille Rhizoïdes unicellulaires Absorbe sur toute leur surface (pas d’épiderme sensu stricto) Pas de stomates Reproduction asexuée par des propagules 75 Thalle (n) Corbeille à propagule Thalle Corbeille à propagule Archégoniophore Archégoniophore qui porte les archégones Anthéridiophore qui porte les anthéridies Hépatique, anthéridiophore Hépatique, anthéridiophore 2 Hépatique, anthéridie Anthéridiophore Anthérozoïdes Hépatique, anthéridie Hépatique, archégoniophore Hépatique, archégone avec oosphère Archégoniophore Oosphère Archégone (Liverwort) Rhizoïdes unicellulaires Coupe transversal dans un gamétophyte de Marchantia; pore avec cellules spécialisées, fonction similaire aux stomates des Trachéophytes Anthocérophytes Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Anthocérophytes • • • • • Peu diversifié Sporophytes étroits à croissance indéterminée Méristème basal chez le sporophyte Symbiose avec cyanobactérie Présence de stomate Le sporange mûr se fend pour libérer les spores Spore Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Anthocérophytes Bryophytes sensu stricto Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Bryophytes sensu stricto, particularités • Vraies feuilles • Rhizoïdes multicellulaires • Sporange complexe avec péristome 104 Chapitre 9 – Bryophytes sporange Chapitre 9 – Bryophytes Hydrocytes Sphagnum (nos Fagnes) Feuille Chlorocyste Hydrocyste Questions En vous aidant d’un schéma simple annoté, représentez un cycle de développement général de Bryophyte. Expliquez pourquoi on parle d’une alternance de génération hétéromorphe. Quelles sont les adaptations des Bryophytes à la vie terrestre ? Citez les trois groupes principaux de Bryophytes et précisez leurs différences. Décrivez les modifications structurales liées à l’absorption de l’eau chez les Sphagnum.
