Démo 5 - Les Gymnospermes
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De Neck Manoé IRBI2 Démonstration: les Gymnospermes Gymnospermes: premiers spermatophytes quʼon va rencontrer. Ils possèdent deux apomorphies: - Apparition de lʼovule (=mégasporange tégumenté indéhiscent) - Apparition du bois: mise en place de structures secondaires (=cambiums) --> bois homoxylé (trachéides) Le groupe des gymnospermes contient 5 classes. Dans la phylogénie moderne il nʼy en a plus que 4 car on regroupe les coniferophytes et les pinophytes dans la classe des pinophytes. CYCADOPHYTES: Arbres au tronc parfois court et généralement non ramifié avec des grandes feuilles pennées. Les structures reproductrices se trouvent à lʼapex du tronc. Plantes qui présentent du bois homoxylé. Elles ont une croissance très lente et sont plus ou moins inféodées aux zones tropicales et subtropicales. Les cycadophytes sont dioïques: fleurs/cônes mâles et femelles sur des pieds différents. Elles apparaissent à la moitié du carbonifère et subissent une extinction au début du permien. La formation de Pangée génère des sécheresses. La plus part des cycadophytes sont capable de faire des symbioses avec des cyanobactéries. 1 De Neck Manoé IRBI2 1.1 Cycadaceae: Méga et microsporophylles (= feuilles qui portent les ovules; entre 4 et 20 par mégasporophylle) ressemblent à des feuilles et se situent à la marge des feuilles. 1.2 Zamiaceae: Structures plus spécialisées, les mégasporophylles sont des écailles et vont donc former des cônes. Les cônes mâles sont composés dʼécailles et à la face inférieure (= abaxiale) de celles-ci se développent les sacs polliniques. Chez les cônes femelles, les ovules se trouvent à la face supérieure (= adaxiale) de lʼécaille. Les cônes mâles sont fins et longs tandis que les cônes femelles sont beaucoup plus trapus. Constante quʼon retrouve chez tous les gymnospermes! Cônes mâles Cônes femelles 2 De Neck Manoé IRBI2 GINKGOPHYTES: 1) GINKGOALES: 1.1 Ginkgoaceae: --> Ginkgobiloba Seule espèce encore en vie actuellement. Arbres assez typiques. Feuilles en «éventail». Pieds mâles et femelles. On ne les connaissait pas à lʼétat vivant jusquʼau début du siècle. On en a retrouvé à lʼétat naturel dans les montagnes chinoises. Ovules (= gamétanges tégumentés indéhiscents) charnus qui peuvent faire penser à des fruits. Quand ils tombent sur le sol ils dégagent une odeur abominable. Lʼamande du ginkgo (= embryon et ses réserves) est comestible. Ses feuilles améliorent la mémoire grâce au huiles essentielles quʼelles contiennent. Abondamment planté dans les villes car il résiste à la pollution atmosphérique. On plante généralement des mâles car les femelles produisent les ovules nauséabonds. Ils ont très bien résisté à Hiroshima. 3 De Neck Manoé IRBI2 CONIFEROPHYTES: 1) CUPRESSALES: Non autochtones, espèce introduite 1.1 Taxodiaceae: Caractéristique particulière: écorce relativement spongieuse --> protection contre le feu car les feuilles de séquoia brulent bien! 1) Sequoiadendron: Ecailles triangulaires, 100 à 110 m de haut, diamètre de plus de 10 m parfois. Ecorce ignifugée, résiste au feu, relativement spongieux. Il vit dans des zones relativement balayées par le feu, ce qui fait que ses caractéristiques spongieuses lui permettent de résister. Ces forêts sont généralement des monocultures. 2) Séquoia: Aiguilles plates, hélicoïdales dans un plan. Elles sont discolores (vertes à la face supérieure et blanche, bleuâtre à la face inférieure. Possède aussi une écorce ignifugée, spongieuse. Peut faire jusquʼà plus de 115 m de haut, ce sont les deuxièmes plus grands arbres derrière les eucalyptus. Leurs tronc sont moins épais que ceux des sequoiadendron (il font rarement plus de 5m de diamètre). 4 De Neck Manoé IRBI2 1.2 Cupressaceae: On les utilises sous forme de haies --> croissance compacte --> «murs végétaux» Bourgeonnent facilement. ATTENTION: cyprès != thuya 1) Cyprès Cônes globuleux où les écailles ne se recouvrent pas 2) Thuya Cônes avec des écailles qui se recouvrent. 5 De Neck Manoé IRBI2 1.3 Juniperaceae: 1) Genévrier commun Axe lignifié -> formation de bois. Aiguilles verticillées (=plus de deux feuilles partent dʼun noeud) par 3, et à la base de chacune se trouve un bourgeon. Feuilles discolores assez courtes. Porte des cônes charnus de forme globuleuse, présente 3 écailles. -> «baies de genévrier» ATTENTION!!! Ce nʼest pas une baie car ce nʼest pas un fruit! Il nʼy a pas de fruits chez les gymnospermes car il faut quʼil y ait un carpelle pour quʼon puisse avoir un fruit! --> Cʼest donc un cône charnu avec les écailles soudées entre elles. Ce sont des plantes indigènes de Belgique, très rares à cause de la destruction de son habitat, par exemple à cause des épicéas qui leurs prennent toute la lumière. 6 De Neck Manoé IRBI2 2) ARAUCARIALES: 2.1 Araucariaceae: Petite famille. 1) Désespoir des singes Port très caractéristique --> très peu de ramifications Utilisé surtout pour lʼornement, possède de grandes aiguilles très robustes, et très piquantes, riches en lignine, en tanins,... --> Excellente protection contre les herbivores, rôle de défense de lʼarbre. Leur fruit peut atteindre la taille dʼun melon et peser plusieurs kilos. Ils sont intéressants dʼun point de vue paléobotanique. 2) Pin de Wollemi (Wollemia nobilis) Espèce en voie de disparition, il nʼen reste plus que 40 individus. Il était connu depuis les années 50 sous forme fossile. 3) PODOCARPALES: 3.1 Podocarpaceae: Ils possèdent des cônes charnus. Font des symbioses avec les cyanobactéries 7 De Neck Manoé IRBI2 4) TAXALES: 4.1 Taxaceae: 1) If commun Presque entièrement disparus dʼEurope pendant lʼépoque romaine car on a découvert quʼelles étaient toxiques. Toxicité due à la molécule de taxole. Cette molécule est utilisée dans la lutte contre le cancer car elle empêche la dissolution du fuseau mitotique lors de la mitose. Ovule particulier: cône mâle est petit et jaune et le cône femelle ne contient quʼun seul ovule «survivant» entouré de bractées, après pollinisation, formation dʼun arille (rouge) --> seule partie comestible!! Il a une fonction dʼattraction pour les oiseaux! ATTENTION! Ce nʼest PAS un fruit! Il est produit par un hyper développement de la base qui porte lʼovule. --> La graine est terriblement toxique! 8 De Neck Manoé IRBI2 PINOPHYTES: 1) PINALES: 1.1 Pinaceae: 1) Abies Aiguilles plates, pas de pétiole, non décurentes, aiguilles avec généralement 2 lignes blanches à la face inférieure et ne sont pas insérées sur un coussinet, une protubérance. Les écailles du cône tombent très vite (elles sont caduques à maturité). Les cônes sont assez grands. 2) Tsuga Ils viennent de Sibérie et du Nord du Canada. ATTENTION: Il y a présence dʼun pétiole! Ils ressemblent aux abies mais en diffèrent par la présence du pétiole (forme un angle droit avec le limbe) et par la persistance de leurs (petits) cônes. 9 De Neck Manoé IRBI2 3) Pseudotsuga (Sapin Douglas) Reconnaissable à lʼodeur de la citronnelle si on frotte ses aiguilles. Plante cultivée abondamment dans le Nord des Etats-Unis et nʼont pas de prédateur connu. On les cultive surtout pour le bois et pour la pâte à papier, ainsi que pour stabiliser les sols qui ont été défrichés car ils poussent très vite. Ils «meublent» les sols. Ils possèdent des petits renflements sur leur branches sur lesquels sont disposées les aiguilles. Rameaux assez flasques, pendants et aiguilles assez moles. 4) Picea (Epicea) Arbres non indigènes, plantés en grandes quantités dans les Ardennes. Acidification du sol --> Flore typique aux épicéas (myrtilles) Cultivé pour le bois et la pâte à papier. Il possède un prédateur spécifique: les scolites. Les scolites sont des petits insectes qui pondent sous le suber, la larve se nourrit alors des tissus vivants de la plante ce qui peut aller jusquʼà entrainer la mort de cette dernière. Mais lʼépicéa a su mettre en place des défenses chimiques qui se manifestent sous forme de résine et de terpènes. Mais il y a des scolites qui arrivent à passer au delà des «limites» de lʼépicéa! Cʼest un peu à qui «craquera» le premier. Possède des petits coussinets très proéminents, feuilles non pétiolées et section non plate! Cône avec des écailles fines et non caduques. Grand impact écologique: les zones où on plante les épicéas sont des déserts écologiques à cause de lʼacidification des sols et de l'absence de lumière pour les autres plantes. 10 De Neck Manoé IRBI2 5) Cedrus et Larix (Cèdre et Mélèze) Ils possèdent des pousses courtes qui peuvent avoir plusieurs années et "mesurer 1 à 2 cm. Elles poussent dʼenviron 1mm par an jusquʼau moment où leur bourgeon terminal pourra se différencier en cône. Possèdent des petites rosettes dʼaiguilles (15 à 60) et vont mener à maturité les cônes mâles et les cônes femelles. A maturité les cônes de cèdre perdent leurs écailles. Quelle est la différence entre un cèdre et un mélèze?! Le cèdre nʼest pas caduque alors que le mélèze lʼest bien. Il perd ses feuilles en hiver. Le mélèze à également des aiguilles dʼun vert beaucoup plus tendre et des aiguilles plus molles. Cèdre Cèdre Mélèze Mélèze 11 De Neck Manoé IRBI2 6) Pinus --> Pin Sylvestre et Pin noir dʼAutriche Aiguilles regroupées par 2 insérées dans une gaine (histologiquement cʼest un rameau court) de moins dʼun cm, entre les aiguilles on trouve un bourgeon. Les autres pins peuvent avoir 2, 3 ou 5 aiguilles insérées dans la gaine. Quelle est la différence entre le pin sylvestre et le pin noir?! Le pin sylvestre a des aiguilles courtes et bleues. (On le trouve plus facilement dans les Ardennes) Le pin noir a de grandes aiguilles vertes. Il a une forme de sapin de Noël. (On le trouve plus souvent à Bruxelles) Ils sont utilisés pour leurs bois mais aussi pour leurs pignons comestibles. Pin noir Pin noir Pin Sylvestre Pin Sylvestre Pin Sylvestre 12 De Neck Manoé IRBI2 --> Pinus griffhitti Pin à 5 aiguilles. Il a une croissance très lente. Il supporte mal lʼhumidité et les hivers trop froids. Ils sont souvent utilisés pour lʼornement. GNETOPHYTES: 1) GNETALES: 1.1 Gnetaceae: Pendant très longtemps ils ont été rapprochés des angiospermes mais ils possèdent des ovules nus et des cônes. Ils ne possèdent pas dʼaiguilles ou de feuilles pennées. Leurs feuilles ont un limbe très large. Ce sont des espèces tropicales. 1) Ephedra Petits buissons typiques des milieux arides. Ils sont presque totalement aphylles (sans feuilles), cʼest donc la tige qui est photosynthétique. Il en existe une trentaine dʼespèces 2) Gnetum Il en existe une trentaine dʼespèces 13 De Neck Manoé IRBI2 3) Welwitschia Très très rares. Ils ont deux feuilles rubanées qui vont pousser tout au long de leur vies. Ils pourraient avoir des feuilles de 200 m de long mais celles-ci sont détruites continuellement par l vent, le sable, etc. Il y a parfois une apparition de cônes entre les deux feuilles. Ils possèdent une racine pivotante très profonde qui va jusquʼà la nappe phréatique!!! Les plus vieilles welwitschia ont plus de 3000 ans! 14
