Ce chapitre traite donc des Fougères au sens large mais également de deux autres taxons proches, les Lycopodiales et Equisétales, présentant des similitudes
Généralités
Définition
Embryophytes
Organismes végétaux produisant des embryons pluricellulaires qui débutent leur développement au sein du gamétophyte femelle
A retenir :
Eucaryotes => Bicontes => Embryophytes
Les Fougères (et Lycopodiales et Equisétales) font partie des Polysporangiophytes.
Polysporangiophytes :
- Sporophyte dominant (phase diploïde), et ramifié => plusieurs sporanges
- Archégones (gamétanges femelles) incluses dans gamétophyte (femelle)
- Tissus conducteurs : xylème et phloème (plantes vasculaire)
Les Polysporangiophytes incluent toutes les plantes vasculaires actuelles (autrefois appelées « Trachéophytes »)
A retenir :
Autrefois appelés « cryptogames vasculaires »
Autres dénominations anciennes : « Plantes vasculaires sans graines » Ptéridophytes
Définition
Cryptogames
dont les organes reproducteurs sont cachés (= pas de fleur, pas de graine)
Vasculaires
possèdent des tissus conducteurs
Autrefois les prêles (Equisétales), sélaginelles (Lycopodiales), fougères (Polypodiopsidées) et psilotums (Psilotales) étaient rassemblées dans le groupe des « Ptéridophytes ». Ce groupe avait une importance en nombre d’espèces au Dévonien, Carbonifère et Permien.
A retenir :
Alternance de générations hétéromorphes (le sporophytes et le gamétophyte sont très différents, en forme comme en taille)
Bryophytes : gamétophyte dominant avant et maintenant sporophyte
C’est le cas chez toutes les plantes vasculaires (= possédant des tissus conducteurs, xylème et phloème)
Plantes vasculaires : sporophyte dominant
Bryophytes - turgescence : abs de lignine
Plantes vasculaires - lignine permet un port dressé plus important
A retenir :
Bryophytes = sporophyte non ramifié, ne produisant qu’un seul sporange
Plantes vasculaires = sporophyte ramifié, produisant de nombreux sporanges.
Appareil végétatif
A retenir :
Sporophyte = tige + feuilles (système aérien) + racines = cormus
3 catégories de tissus :
- Tissu de revêtement ou protecteurs (épiderme* => périderme**, sécrétion de cuticule)
Souvent le périderme sécrète une couche de substance cireuse =cuticule(permet de retenir l’eau dans plante).
- conducteurs (xylème + phloème = stèle)
- fondamentaux (mésophylle, cortex ou cylindre cortical)
Dans cylindre = « moelle », à l’extérieur de la moelle = « écorce ».
* chez plantes non ligneuses
** chez plantes ligneuses
: Les trois catégories de tissus des organes végétaux. Les tissus de revêtement (en bleu) recouvrent la surface entière d’un jeune plant. Les tissus conducteurs (en violet) parcourent toute la plante, mais s’organisent différemment dans les divers organes. Les tissus fondamentaux (en jaune), responsables de la plupart des fonctions métaboliques, sont situés entre les deux autres types de tissus dans chaque organe
A retenir :
Organisation des tissus conducteurs des cryptogames vasculaires :
- Transport de la sève brute (eau + sels minéraux) par le xylème
- Chez les cryptogames vasculaires : pas d’éléments de vaisseaux, uniquement des trachéides (cellules en forme de tube) Ce sont des cellules mortes, seules leurs parois subsistent pour former des conduits microscopiques. Ces parois sont épaisses et lignifiées (= comportent de la lignine, polymère phénolique).
Remarque : a donné le nom « Trachéophytes »
Définition
Xylème
trachéides, cellules conductrices
(mortes) à parois épaissies et lignifiées, ponctuées
Ponctuations permettent échanges entre ces cellules = seule la paroi primaire subsiste dans ces ponctuations.
A retenir :
Transport de la sève élaborée (substances synthétisées lors de la photosynthèse) par le phloème ( le petit nombre d’organites présent permet à la sève élaborée de circuler plus facilement dans ces cellules)
Chez les cryptogames vasculaires : pas de tubes criblés
Définition
Phloème
cellules criblées, cellules conductrices allongées, étroites. Cellules vivantes mais dépourvues de certains organites : associées à cellules compagnes, reliées par plasmodesme
Cellule compagne
C’est une cellule non conductrice de sève qui est reliée à la cellule criblée par de nombreux canaux appelés plasmodesmes
Cette cellule compagne possède un noyau et des ribosomes qui peuvent également servir à la cellule criblées adjacente. Chez certains végétaux elles participent également au transfert, vers la cellule criblée, du saccharose produit dans la feuille.
Reproduction
A retenir :
Alternance de générations hétéromorphes
Stade dominant = sporophyte
anthérozoïdes mobiles nécessitent présence d’eau pour se déplacer jusqu’à l’oosphère qui reste à l’intérieur de l’archégone.
Isosporie
Ex. = certaines Lycopodiales, et presque toutes les Fougères. (cas le plus fréquent) développement exosporique
Hétérosporie (production de microspores et macrospores)
Ex. = certaines Lycopodiales, quelques Fougères. (et chez les Spermatophytes, cf chapitres suivants)
=> développement endosporique
Illustration par 2 exemples : cycle sélaginelle (hétérosporée) et cycle fougère (isosporée).
Définition
isosporie
Le sporophyte ne produit qu’un seul type de spore. Chacune des spores, en se développant, donne naissance à un seul type de « prothalle » (gamétophyte). On parle
d’isoprothallie (un seul type de prothalle). L'isosporie (et l'isoprothallie) sont les cas les plus fréquents chez les cryptogames vasculaires.
hétérosporie
les sporophytes portant deux types de
sporanges, le microsporange et le macrosporange, qui produisent deux types de spores : les microspores et les macrospores respectivement. Chacun de ces types conduit à la formation de gaméthophytes (prothalles) différents : c'est
l'hétéroprothallie. Ce sont respectivement les microgamétophytes (gamétophytes mâles) et macrogaméthophytes (gamétophytes femelles).
Développement exosporique
Développement du gamétophyte en dehors de la paroi de la spore
Développement endosporique
Développement du gamétophyte à l’intérieur de la paroi de la spore
Cycle de reproduction d’une fougère Polypodium sp.
Polypodiopsidées
Feuilles = frondes. Jeunes feuilles = crosses
Sporanges rassemblés en sores
Spores identiques (isosporie)
Gamétophyte bisexué
Cycle haplodiplophasique hétéromorphe à diplophase dominante
Cycle de vie des Fougères Code couleur : gamétophyte (n) = bleu, sporophyte (2n) = rouge.
A retenir :
Gamétophyte mature = PROTHALLE (n)
Cycle de reproduction d’une sélaginelle Selaginella sp.
Lycopodiales.
Hétérosporie : microspores + macrospores
« phylle » = feuille. Les sporophylles sont donc les feuilles fertiles du sporophyte, portant les sporanges. Puisqu’il y a deux types de spores, il y a les microsporophylles qui portent des microsporanges, d’où seront dispersées les microspores, et les macrosporophylles qui portent des macrosporanges, d’où seront dispersées les macrospores.
Sporanges formés isolément sur face supérieure des microphylles fertiles = microsporophylles et mégasporophylles (ou macrosporophylles).
Sporanges rassemblés en épis = strobiles
Cycle de vie des sélaginelles Code couleur : gamétophyte (n) = bleu, sporophyte (2n) = rouge.
