Orifice sGraine Zone d`attache des pétales Tige
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Partie 2 Les Changements de forme des végétaux On peut penser qu'il reste des racines dans la terre qui permettent l'apparition de nouvelles plantes au printemps. D'autre part, on peut penser que les plantes fabriquent des graines qui leur permettent de réapparaître au printemps. III) Les changements de forme des végétaux au cours des saisons : (6 G4 10/12/2015). Nous allons étudier le comportement de plantes communes au cours des saisons: Les coquelicots. Au mois de mai, on peut voir trois formes différentes de coquelicots: – La forme « bourgeon ». – La forme « fleur épanouie », durant laquelle les pétales sont visibles. – La forme « fruit », durant laquelle la fleur à disparu, fanée, pour laisser la place à un organe sec. Durant l'hiver, les coquelicots disparaissent, pour ne réapparaître qu'au printemps suivant. Sous quelle forme les coquelicots passent-ils l'hiver? On peut penser que le coquelicot passe l'hiver sous forme de graines, car nous venons de constater qu'il en produit dans ses fruits. (6 G1 04/01/2016). Schéma d'observation d'un fruit de coquelicot : Orifice s Graine Zone d'attache des pétales Tige Nous voyons que des graines sont collées au fruit, on peut donc penser qu'elles se trouvent dedans, et qu'elles sortent par les orifices lors des jours de grand vent. L'observation d'une coupe de fruit nous le confirme. Définition : Fruit : Organe de la plante, issu de la fleur, qui contient les graines. (6 G3 17/12/2015). Bilan : Le coquelicot produit un fruit après que la fleur ait fané, celui-ci contient des graines très légères qui peuvent sortir des orifices présents sur le fruit. Ce phénomène n'est possible que les jours de grand vent, on peut donc penser que les coquelicots ont sélectionné ce mode de propagation car il est efficace pour coloniser des milieux éloignés. Remarque : Le fait que les graines du coquelicot soient sèches apporte un certain nombre d'avantages : - Elles sont très légères, donc le vent les emporte loin. - Elles résistent très bien au gel et à la pourriture (très bonne conservation). Une fois que la graine s'est envolée et s'est posée plus loin, une pousse de coquelicot apparaît et donne une nouvelle plante (plantule). Définition : Germination : Début du développement d'une plante à partir d'une graine. Problème : On ne trouve pas de coquelicot partout dans le monde, pourtant le mode de dissémination des graines semble très efficace, et aurait du donc permettre au coquelicot de se répandre, de coloniser tous les milieux, comment expliquer cela? Hypothèse : On peut penser que pour que la germination ait lieu, il faut que certaines conditions soient réunies. Pour vérifier l'hypothèse, il faut procéder de la même manière qu'avec les cloportes. En effet, il faut tester chaque paramètre constituant le milieu de germination de la graine. Activité germination: (6G1 11/01/2016). Pour réaliser l'expérience, il faut tout d'abord en déterminer les modalités : – Nous allons travailler avec des graines de coquelicots, de petit pois, lentilles, blé, haricot... – On peut penser qu'il faut déterminer les conditions dans lesquelles vont se développer les graines, de plus il faut réaliser un montage témoin. – Il ne faut modifier qu'un paramètre à la fois, par rapport au montage témoin! D'après toutes ces informations, établissez le schéma de l'expérience, ainsi que les résultats que vous pensez obtenir. [Réalisez le protocole expérimental que nous avons élaboré (exemples de graines : Haricot, petit pois, lentilles, blé...)]. Remarques : – Pour le test de la luminosité, on peut entourer le pot d'aluminium ou l'enfermer dans un placard. – Pour le test de la température, on met le pot dehors (plutôt côté nord) . – Prenez, si possible, une photographie tous les trois/quatre jours. – Attention, on doit voir sur la photographie les conditions de germination (notées sur une feuille à côté des pots). Ramener, si possible, les photographies sur clé usb , imprimées, ou en les envoyant sur [email protected], (ou encore ramener les pots). Au bout d'une semaine, quelques résultats se dessinent : Certaines ont germé au bout de 2 jours, alors que d'autres ne montrent toujours aucun signe de changement. On peut donc en déduire que toutes les graines n'ont pas besoin du même temps pour germer. Louisette et Gertrude ont rencontré le problème suivant : Elles ont observé une germination pour les graines à l'obscurité ! On peut en déduire que la luminosité n'est pas un paramètre aussi important que l'eau ou la chaleur, pour la germination. Problème: Comment peut-on expliquer le fait que la germination ait lieu en l'absence de sol ou de lumière, qui semblent pourtant indispensables à la vie de la plante? On peut penser que les ressources nécessaires à la germination sont contenues dans la graine elle même. Dissection et schéma de la graine de haricot : Ce schéma nous montre que la graine contient les réserves nécessaires à la germination de l'embryon. L'embryon est composé d'une future racine appelée radicule et de futures feuilles. Les réserves permettent la croissance de l'embryon jusqu'à ce que celui-ci puisse puiser ses ressources dans la terre (c'est ce que nous prouve l'expérience de germination sur du coton, puisque les graines germent, mais meurent ensuite faute de ressources). Les réserves sont appelées cotylédons. Problème: Comment les graines se forment-elles dans la fleur? Hypothèse: On peut penser qu'un organe de la fleur se modifie pour donner un fruit contenant des graines. On peut aller plus loin en pensant que certaines fleurs possèdent des éléments mâles qui s'associent à des éléments femelles, pour donner une graine. Schéma de la dissection d'une fleur. Cette dissection nous a montré que les fleurs sont organisées de la manière suivante : – Des sépales à l'extérieur. – Des pétales. – Des étamines portant des sacs polliniques remplis de grains de pollen. – Un pistil, central, se terminant par un renflement appelé stigmate. La dissection du pistil nous montre qu'il est composé de poches, appelées ovaires, contenant de petites sphères appelées ovules. On peut donc penser que le pistil donne le fruit, et que les ovules vont donner les graines. Problème : Comment expliquer la transformation de ces éléments de la fleur ? Hypothèse : On peut penser que la transformation du pistil en fruit est due à un élément extérieur. Pour répondre à cela, observons un pistil d'une fleur dans la nature. Nous voyons que le stigmate est recouvert d'une substance collante qui retient les grains de pollen. On peut donc penser que ce sont les grains de pollen qui sont à l'origine de la transformation du pistil en fruit. Pour vérifier cela, on réalise l'expérience suivante : Schéma de l'expérience de fécondation de la fleur de coquelicot. Cette expérience nous prouve que c'est bien le pollen, amené sur le stigmate, qui est à l'origine de la transformation du pistil en fruit et donc des ovules en graines. Le pollen est donc un élément indispensable à la reproduction des plantes à fleur, on dit qu'il est l'élément mâle de la fleur, alors que les ovules contenus dans les ovaires sont l'élément femelle. Certaines fleurs n'attirent pas les insectes et propagent leur pollen grâce au vent. Nous avons découvert que les fleurs permettent à certaines plantes de se reproduire. En effet, l'élément mâle (le pollen) vient féconder la partie femelle de la fleur (les ovules) de manière à provoquer leur transformation en graine. Ce sont ces graines qui permettent la dissémination des végétaux dans le milieu. Certains végétaux (comme la fougère) ne présentent jamais de fleurs. Problème : Comment font-ils pour se reproduire ? Hypothèse: On peut penser qu'une autre partie de la plante doit permettre la reproduction de ce type de végétaux : Angèle pense que ce peut être les racines, ou des éléments particulier des feuilles. On peut penser que les fougères qui disparaissent en hiver réapparaissent au printemps grâce à leurs racines, ou aux éléments jaunes que l'on trouve sur les feuilles. Pour répondre à ces questions on pense qu'il faut observer un pied de fougère, et plus précisément les petits amas (tas) de sphères jaunes que l'on trouve sur l'envers des feuilles. (6G1 22/02/2016). (6 G3 04/02/2016). On s'aperçoit qu'un pied de fougère est composé de « feuilles » toutes rattachées à une sorte de racine appelée rhizome. L'observation de l'envers d'une « feuille » de fougère (que l'on appelle limbe), nous révèle qu'il comporte de petits amas (tas) de boules jaunes, que l'on appelle sores. On peut penser que les sores sont des sortes de « graines », et on se propose de les observer. Si l'on observe ces sores de plus près on voit qu'elles sont composées d'éléments sphériques, les sporanges, qui comportent une structure annelée. Ces sporanges contiennent des spores, qui sont de petites structures rondes qui peuvent s'échapper du sporange si celui-ci se déchire. Lorsqu'il pleut, la structure annelée se gonfle d'eau, ce qui contracte la partie supérieure du sporange. Ce phénomène entraîne la déchirure de la membrane du sporange dans sa partie la plus fine, ce qui permet aux spores de sortir. Sporange Photographie de l'envers d'une fronde de fougère. Sore Ce phénomène permet donc à la fougère de se reproduire et de conquérir le milieu grâce aux spores entraînées par l'eau. Structure annelée. Photographie d'un sporange. Spore. Déchirure de la membrane. Une fois que les spores sont sorties du sporange, elles vont germer et donner une structure allongée qui sera l'équivalent de la fleur chez les plantes à fleur : Il y a formation d'un élément en forme de cœur (le prothalle) qui porte les éléments mâle, et femelle. Schéma d'un prothalle. C'est la fécondation, de l'élément femelle par l'élément mâle, qui est à l'origine de la naissance d'une nouvelle fougère. On est donc, comme pour la fleur, en présence d'un mode de reproduction sexué. Les fougères ont la particularité de pouvoir créer de nouveaux individus sans passer par la reproduction sexuée, en effet, si l'on observe un rhizome au cours de sa vie, nous voyons qu'il est à l'origine de nouvelles fougères. On parle de reproduction asexuée. Certains végétaux présentant des fleurs, sont capables de se reproduire par d'autres moyens. C'est le cas du fraisier qui produit des sortes de tiges aériennes sans feuilles, appelées stolons. Quand ces stolons touchent le sol, un nouveau fraisier se forme. On parle de marcottage. (6 G3 10/03/2016). Schéma du marcottage du fraisier. Nous avons vu que les graines contenaient des réserves (les cotylédons), qui permettaient à la plante d'assurer ses premiers stades de développement. Quand ces réserves sont épuisées, il semble que les racines prennent le relais. Hypothèse : On peut penser que les plantes puisent leur nourriture dans le sol.
