Reproduction de la plante, entre vie fixée et mobilité

Les plantes ont deux modalités de reproduction : sexuée et asexuée.

La reproduction asexuée repose sur la totipotence des cellules végétales et les capacités de croissance indéfinie des plantes, à partir de presque n’importe quelle partie du végétal (tiges, racines, feuilles).

La reproduction sexuée est assurée chez les Angiospermes par la fleur où se trouvent les gamètes femelles, au sein du pistil, et les grains de pollen, portés par les étamines, vecteurs des gamètes mâles. Chez certaines espèces, la fécondation des gamètes femelles par les gamètes mâles de la même fleur est possible, voire obligatoire. Dans les autres cas, elle est rendue impossible par divers mécanismes d’incompatibilité. La fécondation croisée implique une mobilité des grains de pollen d’une plante à une autre.

Dans une majorité de cas, la pollinisation repose sur une collaboration entre plante et pollinisateur en relation avec la structure florale ; le vent peut aussi transporter le pollen. À l’issue de la fécondation, la fleur qui porte des ovules se transforme en un fruit qui renferme des graines. La graine contient l’embryon d’une future plante qu’elle protège (enveloppe résistante) et nourrit à la germination en utilisant des molécules de réserve préalablement accumulées.

La dispersion des graines est une étape de mobilité dans la reproduction de la plante. Elle repose sur un mutualisme animal disperseur / plante et sur des agents physiques (vent, eau) ou des dispositifs spécifiques à la plante.

Diaporama du chapitre "Reproduction de la plante, entre vie fixée et mobilité

Activité : un exemple de coévolution plante-insecte

Activité : la germination, une mobilisation des réserves de la graine

TP : l'organisation de la fleur et les modes de pollinisation

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I – La reproduction asexuée des Angiospermes

La renouée du Japon est capable de coloniser très rapidement un milieu par reproduction asexuée. À partir d’un fragment de tige, ce végétal peut reformer une plante entière. En effet, les végétaux possèdent, au niveau des méristèmes, des cellules indifférenciées qui peuvent se multiplier sans limite, permettant une croissance indéfinie. De plus, les cellules végétales sont totipotentes. Elles peuvent ainsi se différencier en tous les types cellulaires de la plante : tissus de racine, de tige ou de feuille.

La reproduction asexuée, appelée aussi multiplication végétative, permet aux horticulteurs de cloner à l’infini en laboratoire des plantes toutes identiques entre elles et présentant les caractéristiques recherchées.

II – La pollinisation chez les Angiospermes

Dans le cadre de la fécondation croisée, les grains de pollen doivent se déplacer d’une plante vers une autre : c’est la pollinisation. Le transport des grains de pollen peut être réalisé par le vent ou par les animaux. Le plus souvent, on observe des adaptations de la fleur et des grains de pollen en fonction du mode de pollinisation.

La majorité des fleurs sont visitées par les insectes, qui sont attirés par la forme, la couleur, l’odeur ou le nectar des fleurs et participent ainsi à leur pollinisation. Il existe des relations de mutualisme entre une plante et son animal pollinisateur. La plante produit par exemple du nectar, ce qui attire les insectes. Cette propriété favorise ainsi le transport de ses grains de pollen et donc sa pollinisation par un insecte qui ira visiter, à la recherche de nectar, les autres fleurs de la même espèce.

Dans certains cas, les relations entre une plante et son animal pollinisateur sont si poussées que l’on parle de coévolution.

III – La formation des graines

Chez les Angiospermes, la reproduction sexuée est assurée au niveau de la fleur où se trouvent les organes reproducteurs.

Les fleurs possèdent des caractéristiques favorables à la fécondation. Les gamètes femelles sont protégés par les parois de l’ovaire situé à la base du pistil. Les gamètes mâles sont contenus dans les grains de pollen libérés par les étamines.

Les grains de pollen qui arrivent sur les stigmates, situés à l’extrémité du pistil, peuvent germer et former un tube pollinique. Celui-ci pénètre dans le pistil et grandit à travers les tissus, permettant la libération des gamètes mâles au contact des ovules dans l’ovaire pour la fécondation.

Certaines plantes possèdent des fleurs hermaphrodites, ce qui rend possible l’autofécondation. Cependant, chez la plupart des plantes à fleurs, divers mécanismes empêchent l’autofécondation, la fécondation croisée est alors obligatoire.

IV – Dissémination et germination des graines

Après la fécondation, les ovules se transforment en graines et les fleurs en fruits.

La dissémination des graines ou des fruits permet l’éloignement de la descendance plus ou moins loin de la plante mère. Cette mobilité est assurée grâce à l’eau, au vent ou à des animaux qui participent à la dissémination. En règle générale, les fruits ou les graines présentent des dispositifs adaptés au mode de dispersion.

Lorsque la dissémination fait intervenir un animal, une collaboration entre la plante et son animal disséminateur peut aussi aboutir à une coévolution.

La graine contient l’embryon d’une future plante. Elle la protège grâce à son tégument et la nourrit au moment de la germination grâce aux molécules de réserves accumulées. Elle permet la formation d’une nouvelle plante entière.

La reproduction asexuée permet aux végétaux de se multiplier en peu de temps, ce qui permet la conquête rapide d’un milieu de vie sans l’intervention de la fécondation.

Les végétaux possèdent, au niveau des méristèmes, des cellules indifférenciées qui peuvent se multiplier sans limite, permettant une croissance indéfinie, et des cellules totipotentes qui peuvent se différencier en racine, tige ou feuille.

La reproduction sexuée chez les Angiospermes est assurée par la fleur où se trouvent les gamètes femelles, au sein du pistil, et les grains de pollen contenant les gamètes mâles, portés par les étamines.

Chez la plupart des plantes à fleurs, la fécondation croisée est obligatoire à cause de divers mécanismes d’incompatibilité.

Dans le cadre de la fécondation croisée, les grains de pollen doivent se déplacer d’une plante vers une autre. Le transport des grains de pollen peut être réalisé par le vent ou les animaux. Des adaptations de la fleur et des grains de pollen peuvent être constatées en fonction du mode de pollinisation.

Dans la majorité des cas, il existe des relations de mutualisme entre une plante et son animal pollinisateur. Le plus souvent, la plante produit du nectar qui attire le pollinisateur, ce qui favorise le transport de ses grains de pollen vers une autre plante de la même espèce. Dans certains cas, les relations entre une plante et son animal pollinisateur sont si poussées que l’on parle de coévolution.

Après la fécondation, les ovules se transforment en graines et les fleurs en fruits.

La dissémination des graines est assurée grâce à l’eau, au vent ou à des animaux. En règle générale, les fruits ou les graines présentent des dispositifs adaptés au mode de dispersion. Dans certains cas, une coévolution entre la plante et son animal disséminateur peut intervenir.

La graine contient l’embryon d’une petite plante. Il est protégé par le tégument et est nourri au moment de la germination grâce aux molécules de réserves accumulées dans la graine.

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