Emmanuelle Porcher - Vigie Nature
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6e journées des observateurs Vigie-flore 1001 façons de se reproduire chez les plantes à fleurs Emmanuelle Porcher UMR 7204 Centre d’Ecologie et des Sciences de la Conservation Muséum national d’Histoire naturelle, Paris [email protected] Les systèmes de reproduction Caractéristiques influençant le choix du partenaire lors de la reproduction sexuée Animaux Monogamie Polygamie Les végétaux sont immobiles Capturer du pollen « Choisir » son partenaire Exporter du pollen Diversité des systèmes de reproduction des plantes Plusieurs organes reproducteurs par individu Fonctions ♀/♂ Distribution des genres (♀/♂) Possibilité d’autofécondation Entre fleurs et entre individus Et mécanismes pour l’éviter Importance des vecteurs de pollinisation Diversité des systèmes de reproduction Diversité de morphologies florales Diversité des systèmes de reproduction des plantes Dioécie ≈5% Silene dioica Monoécie ≈7% Sagittaria cuneata Gyno/Andro-dioécie ≈7% Ornithogalum dubium Thymus vulgaris Hermaphrodisme ≈ 70 % Autres ≈ 10 % Dianthus sylvestris Beaucoup d’espèces sont capables d’autofécondation Nombre d’espèces Distribution des taux d’allofécondation dans les populations naturelles Igic & Kohn 2006 Proportion de graines produites par croisement avec une autre plante Mécanismes génétiques de l’évolution de l’autofécondation Avantage automatique de l’autofécondation Autofécondation Graines autofécondées Pollen ♀ ♂ ♂ Trois copies du génome Allofécondation Graines allofécondées Pollen ♀ ♂ Deux copies du génome Avantage de 50 % pour les individus autoféconds Mécanismes génétiques de l’évolution de l’autofécondation Dépression de consanguinité Diminution de valeur sélective (« qualité ») des individus issus d’autofécondation par rapport aux individus issus de croisements Allofécondé Autofécondé Epilobium sp. Allofécondé Autofécondé Trifolium repens Des mécanismes pour favoriser l’autofécondation Herkogamie Faible séparation entre le stigmate et les http://www.biologie.uni-duesseldorf.de étamines Arabidopsis thaliana Cléistogamie Fleurs ne s’ouvrant pas, parfois souterraines Viola sp. Attirer le pollen des autres plantes : vecteurs de pollinisation Abiotique Vent / Eau Oiseaux www.dennisgoulet.us Animaux Insectes Mammifères Mucchala & Thomson 2009 Pollinisation abiotique Fleurs discrètes, sans parfum ni nectar Wikimedia commons Plantago media Meyer et al. (2004) Poa sp. http://www.theabyss.gr Wikimedia commons Zea mays Étamines exposées au vent, stigmates plumeux Posidonia sp. Pollinisation abiotique Grande quantité de pollen, petits grains, lisses http://www.standardtrees.co.uk/ Pollen souvent allergène Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer les pollinisateurs Signaux visuels ou olfactifs http://www.nhm.uio.no www.naturfotograf.coml Potentilla erecta Hyménoptères (abeilles, bourdons…) Couleur jaune, bleu, violet, UV Guides Oiseaux (colibris) Couleur rouge ou orange Pollinisation biotique Mimulus aurantiacus, Californie http://www.csupomona.edu http://www.comoxvalleynaturalist.bc.ca Calypte anna http://www.santabarbarahikes.com http://www.odolep.com Hyles lineata Pollinisation biotique Guides à nectar Lumière naturelle Ultra violet Viola sp. Cucumis sativus Pollinisation biotique Adansonia digitata – Le baobab Tacca chantrieri – La fleur du diable http://www.batcon.org http://pix.botany.org Chauves-souris Mouches Couleur pâle Couleur vert, marron Ouverture nocturne Odeur nauséabonde Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer les pollinisateurs Récompenses http://www.pansphoto.com http://k47.pbase.com Nectar Pollen Oxythyrea funesta sur tournesol Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer les pollinisateurs Récompenses : ovules et graines Figues et guêpes pollinisatrices http://www.figweb.org Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer le pollen de son espèce Spécialisation des pollinisateurs http://tn3-2.deviantart.com http://www.crawfordparkdistrict.org Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer le pollen de son espèce Spécialisation des pollinisateurs http://faculty.washington.edu/jrw/ Angraecum sesquipedale http://www.everythingabout.net Xanthopan morgani praedicta Pollinisation biotique Coévolution plantes/pollinisateurs Immobilité attirer le pollen de son espèce Spécialisation des pollinisateurs www.valentine.gr http://www.britannica.com http://www.ruhr-uni-bochum.de Trolle d’Europe et mouche chiastochète Yucca et papillon pollinisateur Mais toutes les interactions plantes / pollinisateurs ne sont pas ultra-spécialisées ! Les réseaux de pollinisation ont un structure emboîtée Pollinisation Emboîté Aléatoire - Continuum entre spécialistes et généralistes - Spécialisation asymétrique - Existence d’un cœur d’espèces très connectées Pollinisation biotique : les tricheurs Orchidées trompeuses http://nature.hyperlink.cz http://www.pbs.org Ophrys apifera http://www.crackedlens.co.uk Ophrys insectifera Pollinisation biotique : les tricheurs Vol de nectar par certains bourdons ou abeilles http://www.dl-digital.com Et la reproduction asexuée ? http://www.life.uiuc.edu Reproduction asexuée chez les Angiospermes Reproduction végétative à partir des tissus végétatifs Bulbilles (Poa alpina) Bouturage Stolons Tiges tubérisées Reproduction asexuée chez les Angiospermes Reproduction végétative à partir des structures utilisées pour la reproduction sexuée (ovule) http://www.hlasek.coml http://www.life.uiuc.edu Rubus sp. Taraxacum officinale Pourquoi faire de la reproduction sexuée / asexuée ? Les désavantages du sexe : 1. le coût des mâles Reproduction clonale Génération 1 Génération 2 Génération 3 Reproduction sexuée Pourquoi faire de la reproduction sexuée / asexuée ? Les désavantages du sexe : 2. le coût de la méiose 3. Recherche d’un partenaire 4. Risque de transmission de maladies Pourquoi faire de la reproduction sexuée / asexuée ? Ce que fait le sexe : la méiose Mélange de chromosomes Recombinaison Pourquoi faire de la reproduction sexuée / asexuée ? Les avantages du sexe: Coévoluer avec les autres espèces Just at this moment, somehow or other, they began to run. Alice never could quite make out, in thinking it over afterwards, how it was that they began: all she remembers is, that they were running hand in hand, and the Queen went so fast that it was all she could do to keep up with her: and still the Queen kept crying `Faster! Faster!' but Alice felt she could not go faster, thought she had not breath left to say so. The most curious part of the thing was, that the trees and the other things round them never changed their places at all: however fast they went, they never seemed to pass anything. `I wonder if all the things move along with us?' thought poor puzzled Alice. And the Queen seemed to guess her thoughts, for she cried, `Faster! Don't try to talk!' Not that Alice had any idea of doing that. She felt as if she would never be able to talk again, she was getting so much out of breath: and still the Queen cried `Faster! Faster!' and dragged her along. `Are we nearly there?' Alice managed to pant out at last. `Nearly there!' the Queen repeated. `Why, we passed it ten minutes ago! Faster! And they ran on for a time in silence, with the wind whistling in Alice's ears, and almost blowing her hair off her head, she fancied. `Now! Now!' cried the Queen. `Faster! Faster!' And they went so fast that at last they seemed to skim through the air, hardly touching the ground with their feet, till suddenly, just as Alice was getting quite exhausted, they stopped, and she found herself sitting on the ground, breathless and giddy. The Queen propped her up against a tree, and said kindly, `You may rest a little now.' Alice looked round her in great surprise. `Why, I do believe we've been under this tree the whole time! Everything's just as it was!' `Of course it is,' said the Queen, `what would you have it?' `Well, in our country,' said Alice, still panting a little, `you'd generally get to somewhere else -- if you ran very fast for a long time, as we've been doing.' `A slow sort of country!' said the Queen. `Now, here, you see, it takes all the running you can do, to keep in the same place. If you want to get somewhere else, you must run at least twice as fast as that!'
