Systématique des Embryophytes (2)

1
Les Spermatophytes
[email protected]
Trachéophytes
à cambium bifacial (xylème
II et phloème II)
à ovule = un gamétophyte
protégé par un tégument
5 taxons :
Angiospermes
Gnetophytes
Cycadophytes
Ginkgophytes
Coniferophytes
Arbre actuel des Spermatophytes
!
L’hypothèse Anthophyte, dispo
au capes. Synapomorphies
Fleur
Vaisseaux
Double fécondation
L’hypothèse Gnepine, dispo
au capes, synthsèe des
données moléculaires
Caractères précédents non
homologues
" "
#$% 
Archaeoptéris
Bois homoxylé
Phloème II
Pas d’ovule
Forêts proches des rivières
de l’hémisphère Nord
&
"#$% 
Pachytesta,
Medullosale
Endoprothallie : ovule
Cambium bifacial
'
&()
Cycas revoluta
Écaille ovulifère
Cône mâle
Zammia sp.

2
*
&()
Dioïques
Feuilles composées, pennées
Absence de bourgeons axillaires,
Traces foliaires en omega
Bois très lâche et en bande étroite parcouru de larges rayons
(structure manoxylique).
Ovules portées latéralement par des rameaux à feuilles très
modifiées, les macrosporophylles, regroupés en cônes
ovulifères. Les microsporophyles portent de nombreux
sporanges regroupés en cônes compacts spiralés sur la face
inférieure, libérant du " pollen
Gamètes mâles : spermatozoïdes multiflagellés libérés dans
une chambre micropylaire.
Formation d'une " pré-graine " , réserves accumulées avant
fécondation.
Racines hétéromorphes, coralloïdes et contractiles associées
à des Cyanobactéries, s'ajoutant aux racines classiques.
Substances chimiques particulières très toxiques, les
cycasines
+
&(),))
Traces foliaires en omega dans le pétiole Cycle des Cycas
-
'./
0
*(#$
Phylogénie des Coniferophytes (in
Lecointre et Leguyader, 2001) Phylogénie actuelle des Coniferophytes
*(#
La plupart sont des arbres, à feuilles persistantes (sauf Larix decidua, le
mélèze ou Taxodium distichum, le cyprès chauve)
Feuilles des conifères actuels en aiguilles ou en lanières, à nervation
parallèle.
Structure vasculaire primaire = une eustèle
Croissance secondaire importante à partir du cambium bifacial.
Bois picnoxylique, dense avec peu de parenchyme et de nombreuses trachéides (par
opposition au bois manoxylique, avec beaucoup de parenchyme, des Cycadophytes
par exemple).
Cônes : strobiles d'écailles portant les ovules sur la face supérieure de
chaque écaille ou les sacs polliniques sur la face inférieure et la
pollinisation est anémophile.
Certains conifères (If, genévrier) ne possèdent plus de cônes typiques, mais
ont parfois les graines entourées d'arilles. Il s'agit dans ce cas
d'autapomorphies qui ont évoluées parallèlement au mode de dispersion des
graines par des animaux.
L'homologie des structures polliniques est plus problématique.
*(#12
#

3
")
Pinus sylvetris
Abies alba, le sapin
Picea abies, l’épicea
(),)3#
Juniperus communis, le genévrier
&
42),)5
)
Taxus baccata, l’if. Fournit le taxol,
molécule empêchant la polymérisation
des microtubules. Utilisé en traitements
anti-cancéreux.
'
+.
70 espèces
3 genres : Welwitschia, Gnetum et Ephedra.
Caractères de Gymnopermes
Graine non enfermée dans un fruit
Caractères d’Angiospermes
Double fécondation
Fleur
Vaisseaux
*
+.
Ephedra distachya : dunes du littoral Est
méditerranéen (Languedoc)
Welwitschia mirabilis : désert du Namib
Deux feuilles pérennes découpées en
lanières très résistantes
+
-6
200 000 espèces réparties mondialement
12 500 genres, 460 familles
Monophyllie très bien soutenue
Position par rapport aux autres clades de
Spermatophytes toujours en discussion
Caractères
acquisition du carpelle
acquisition des étamines, portant deux paires de
sacs polliniques (anthères)
acquisition de la fleur
double fécondation (non homologue de la
double fécondation des Gnétophytes)
siphonogamie (non homologue de la
siphonogamie des Coniférophytes)
acquisition de vaisseaux vrais dans le xylème
phloème composé de tubes criblés et de
cellules compagnes

4
-
-61))$
Tube criblé
Cellule
compagne
Pollens. a : monaperturé (Monocotylédone et
Dicotylédones basales) ; b et c :triaperturé
(Eudicotylédones)
CT jeune tige de Eudicotylédone
Trachéides et
vaisseaux
La fleur
0
-61#
Microvictoria
svitkoana,
Campanien,
Crétacé sup.
Espèce apparentée
aux Nymphéacées.
Archaeanthus, fin Albien-
début Cenommanien,
Crétacé. L'une des
espèces à grandes fleurs,
apparentée aux
Magnolidés, bien qu'elle
soit actuellement
considérée comme
appartenant à un taxon
indépendant Archaefructus, Crétacé inférieur. Cette
plante est considérée comme taxon frère de
toutes les Angiospermes modernes
-61
Traditionnelle : Cronquist (1988), Takhtajan
(1997), Dahlgrenn, Thorne etc.
division de l’embranchement des Angiospermes ou
Magnoliophyta) en deux classes, les Magnoliopsida et
les Liliopsida (Monocotylédones), puis sur des infra-
taxons établis selon la hiérarchie Linnéenne.
Par exemple, on retrouve chez les Magnoliopsida les sous-
classes des Magnoliidae, Nymphaeidae, Ranunculidae,
Caryophyllidae, Hamamelididae, Dilleniidae, Rosidae,
Cornidae, Asteridae, Lamiidae etc.
-61
Actuelle, phylogénétique
Taxons traditionnels maintenus, mais parfois
Élargis (Rosids, Magnolids, etc.)
Ou scindés (Liliacées scindés en nombreux taxons)
Remarque sur les rangs taxonomiques
Des taxons de même rang n’ont aucune signification
hiérarchique
Utile cependant pour l’identification :
Espèce, genres, familles (-aceae), ordres (-ales), classes (-psida)
-61
Arbre disponible pour les concours
-61
Arbre actuel: APG 2003:
http://www.mobot.org/MO
BOT/research/APweb
Reflète l’état des
connaissances en 2005
Les groupes basaux sont
mieux résolus

5
&
Amborella trichopoda :
analyse MADS-box
genes : en position
basale
Nymphéacéeae
Austrabaileayales
Ceratophyllales
Monocotylédones
Chloranthaceae
Magnoliidées
Amborella trichopoda
'
6
Nympheaceae, Victoria regalis
Magnoliaceae, Magnolia grandiflora
*
78)
un seul cotylédon
une veination parallèle (qui
peut se modifier ensuite, comme l'Orchidée
Goodyera repens, que l'on trouve en Île de
France)
un système de racines
adventives et de racines
sans croissance
secondaire.
des faisceaux cribro-
vasculaires dispersés
dans la moëlle et le cortex
Dispersion des faisceaux
cribro-vasculaires chez les
Monocotylédones
Morphoanatomie d'une
Poacée
Formation du plateau de
tallage chez les Poacées.
Site bmedia.
+
()
75% des Angiospermes
Monophylie très fortement
supportée
Caractères
Monophylie donnée par
l’ensemble des analyses des
caractères moléculaires.
Grain de pollen triaperturé
Les anciennes «
Dicotylédones » sont
paraphylétiques
-
()
Ranunculaceae et
Berberidaceae
Relations pas encore
résolues
Hepatica triloba
Aquilegia vulgare
Aconitum napellus
Ranunculus acris Ranunculus ficaria
0
(()
Apparition de caractères moléculaires
remarquables:
Duplication du MADS-box gène
AP3 (Apetala3)
Apparition de AP1 (Apetala1)
Monophylie très bien soutenue
Saxifragales
Saxifragaceae
Crassulaceae
Santalales
Viscaceae
Caryophyllales
Des noeuds unilacunaires (c'est à
dire qu'il n'y a qu'une interruption
dans la stèle au niveau du noeud)
Des anneaux concentriques de
xylème et de phloème
La synthèse de bétalaïnes
La perte d'un intron dans le gène
chloroplastique rpl2.
Nombreuses plantes des milieux
extrêmes, comme les salicornes
(Amaranthacées) des vases salés,
les cactus (Cactacées) et les drosera
(Droseracées) des tourbières, milieux
pauvres en éléments minéraux.
CL fleur de Stellaria holostea, Caryophyllaceae