essentiel 16 - les relations entre organisation et mode

THEME 1 : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT
THEME 1 A : GENETIQUE ET EVOLUTION
ESSENTIEL 16
- LES RELATIONS ENTRE ORGANISATION ET MODE DE VIE, RESULTAT DE L’EVOLUTION : L’EXEMPLE DE
LA VIE FIXEE CHEZ LES PLANTES  Connaissances
Les plantes, fixées au sol par la racine, ne peuvent se déplacer ni pour rechercher des substances nutritives ni pour
se mettre à l'abri… Au cours de l’évolution, des caractères sont apparus et ont été sélectionnés permettant une
adaptation à cette vie fixée.
Quelles adaptations ont été mises en place pour faire face à ces contraintes au cours de l'évolution ?
I.
Des surfaces d'échange développées et adaptables
L’organisation fonctionnelle des plantes à fleurs est liée aux exigences de leur mode de vie fixé, à l'interface entre l'air
et le sol. La partie aérienne le siège la photosynthèse. Elle constitue, grâce aux feuilles et à leurs stomates, une
vaste surface d'échange avec l'atmosphère. Elle assure efficacement l'absorption du dioxyde de carbone et le
captage de la lumière indispensables à la photosynthèse. La partie souterraine constitue, grâce aux poils
absorbants localisés sur les racines secondaires, une vaste surface d'échange avec le sol. Elle permet l'ancrage de
la plante ainsi qu'une absorption efficace d’ions minéraux du sol, également indispensables à la photosynthèse.
II.
Une distribution des matières dans toute la plante
Deux flux de matières circulent dans la plante dans deux réseaux distincts de vaisseaux conducteurs.
La sève brute, qui est une solution très diluée d'eau et de sels minéraux absorbés dans le sol, circule de façon
ascendante (de l'appareil souterrain vers l’appareil aérien) dans les vaisseaux du xylème.
La sève élaborée, qui est une solution enrichie en molécules organiques, produite au niveau de l'appareil aérien
grâce à la photosynthèse, circule de façon descendante (de l'appareil aérien vers l'appareil souterrain) dans les
vaisseaux du phloème.
III.
Une adaptation aux agressions et aux variations du milieu
Au fil de l'évolution, une grande variété de systèmes de défense contre les agressions du milieu s’est mis en place
chez les plantes à fleurs.
Il s'agit à la fois de moyens de défense contre les pathogènes et prédateurs (épine, poils, molécules toxiques etc…) et
des mécanismes d'adaptation aux variations saisonnières du milieu (bourgeons, chute des feuilles et vie ralentie en
hiver etc…)
IV.
Une reproduction grâce aux fleurs
Les fleurs sont composées de pièces florales disposées en cercles concentriques, ou verticilles : sépales, pétales,
étamines et pistils. Les gènes du développement contrôlent la mise en place des différents verticilles.
Les étamines et le pistil sont les organes reproducteurs de la plante. Les ovules que renferme le pistil contiennent les
gamètes femelles et les grains de pollen que renferment les étamines contiennent les gamètes mâles.
La première étape de la reproduction d'une plante à fleurs est la pollinisation. Chez la plupart des espèces, les grains
de pollen produit par une fleur doivent être déposés sur le pistil de fleurs d'autres individus de la même espèce : la
pollinisation est dite croisée et le transport du pollen est réalisé généralement soit par des insectes, soit par le vent.
Les fleurs pollinisées par les insectes attirent ces derniers grâce à des signaux variés. La pollinisation implique alors
une collaboration entre l'insecte et la plante qui est le produit d'un processus de coévolution.
Suite à la pollinisation, le grain de pollen germe dans le pistil puis les gamètes mâles et femelles peuvent se
rencontrer. Si une fécondation a lieu, la fleur se transforme en fruits contenant des graines. Chaque ovule fécondé
forme une graine et c'est généralement la paroi de l'ovaire qui forme la paroi du fruit, tandis que les autres pièces
florales disparaissent.
La dispersion des graines est indispensable à la pérennité de l'espèce et elle permet la colonisation de nouveaux
territoires. Les graines ou les fruits qui les contiennent peuvent être dispersés par le vent ou par des animaux qui les
consomment ou les transportent.
Les fruits ou graines sont adaptés à leur mode de dissémination. Dans le cas d'une dissémination par les animaux,
les fruits sont souvent charnus, odorants et riches en réserves, et la dissémination implique une collaboration entre
l'animal et la plante. Cette dernière est le produit d'un processus de coévolution.
Termes importants :
Coévolution : ensemble de transformations coordonnées de deux espèces en interaction l'une avec l'autre au cours
de l'évolution.
Fleur : partie d'un végétale comprenant les organes reproducteurs.
Fruit: organe contenant des graines, issus de la transformation de fleurs suite à la pollinisation et la fécondation.
Gènes du développement : gènes responsables de la mise en place des organes.
Graines : organe des plantes à fleurs qui renferment des réserves et une plantule en vie ralentie issue du
développement du zygote après la fécondation.
Pollinisation : transport du pollen (qui contient les gamètes mâles) depuis les étamines jusqu'au pistil (qui contient
des gamètes femelles).
 Capacités et attitudes :
I
Recenser, extraire et exploiter des informations :
-afin de mettre en évidence les stratégies de pollinisation
- afin de mettre en évidence les relations entre une plante est un animal disséminateur
Ex
Réaliser la dissection d'une fleur simple
C
Traduire par un schéma :
- les observations de la dissection d'une fleur (diagrammes florale)
- les mécanismes de transformation de la fleur en fruits
Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique.