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Un fossé profond semble séparer Bryophytes et Ptéridophytes : la réduction du gamétophyte, la longévité du sporophyte, la présence de vraies racines et d'un réseau vasculaire faisant monter la sève de la racine à la tige sont des caractéristiques nouvelles que vous allez découvrir. Les Ptéridophytes apparaissent comme le groupe prototype des végétaux à tige vascularisée. La tige est la partie de la plante qui prend de plus en plus d'importance compte tenu de sa durée de vie et de ses dimensions. Une partie de la tige fixe la plante dans le sol (rhizome), une autre partie se dresse et porte des feuilles. Cette plante correspond à l'appareil végétatif, c'est la plante que nous connaissons. C'est un sporophyte qui domine nettement sur le gamétophyte. Le gamétophyte, appelé prothalle, est une structure minuscule, chlorophyllienne, autonome et dépourvue de vaisseaux. Il est comparable à un thalle rampant sur le sol. C'est un appareil reproducteur réduit. La classification La flore actuelle des Ptéridophytes est subdivisée en quatre classes dont trois seront étudiées : les Lycopodes, les Prêles et les Fougères. LES LYCOPODES Les Lycopodes forment un groupe peu considérable en comparaison de l'ensemble des plantes vasculaires. Les Lycopodes sont des plantes dont les feuilles sont petites et sessiles (feuilles dont le limbe est fixé directement à la tige). La ramification de la tige est dichotomique, c'est-à-dire qu'elle se divise en deux. Les sporanges sont portés sur les feuilles modifiées, appelées sporophylles. Les sporophylles sont groupées en un épi sporangifère (strobile) qui se situe à l'extrémité de la tige. Ces plantes originent des groupes ancestraux qui se sont surtout développés à la période du Dévonien. À cette époque reculée, elles comprenaient des formes herbacées mais aussi des formes arborescentes élevées dont les débris forment une part importante de la houille. Le genre Lepidodendron est l'un des plus connus. La dichotomie du tronc et des branches, les feuilles nombreuses recouvrant la tige et la présence d'épis sporangifères sont les caractéristiques de ce genre fossile qui est représenté aujourd'hui par les Lycopodes. Examinez une tige fructifiée d'un Lycopode. Elle porte de minuscules feuilles sessiles et, en son sommet, un épi sporangifère. Vous remarquerez que les sporanges sont insérés à la base de feuilles écailleuses appelées sporophylles. Chaque sporange contient des spores tétraédriques.
LES PRÊLES Les ancêtres des Prêles ont atteint leur apogée à la période du Carbonifère. Le genre fossile Calamites est représenté par plusieurs individus herbacés ou arborescents. Les feuilles, insérées aux nœuds de la tige, sont groupées en anneau autour de celle-ci. La présence d'épis sporangifères (strobile) est un autre trait de ce groupe. Aujourd'hui une quinzaine d'espèces représentent les Prêles. Elles sont très répandues dans le monde. Toutes ces plantes sont herbacées, vivaces par la partie souterraine, le rhizome. Les tiges aériennes, vertes et grêles, portent au niveau des nœuds de petites feuilles écailleuses et disposées en verticilles successifs. Les nœuds correspondent à des articulations de la tige. Comme leurs ancêtres, il y a présence d'épis sporangifères terminaux. Examinez les tiges de Prêles, leur forme articulée et les verticilles de feuilles. Observez un épi sporangifère et remarquez qu'il est formé d'un ensemble d'écailles, en forme d'écusson, portant des sporanges sur leur face inférieure. Ces écailles sont des sporophylles. Les sporanges sont portés sur des épis sporangifères. Les spores sont munies de quatre bras qui s'enroulent autour d'elles. Ces bras s'appellent des élatères qui peuvent se dérouler pour assurer le mouvement.
LES FOUGÈRES Voici des plantes dont les feuilles, appelées frondes, sont grandes et généralement pétiolées. Ce sont les Fougères qui se reconnaissent à leur port particulier, différent des Lycopodes et des Prêles. Les sporanges sont situés sur la face inférieure des feuilles. Toutes les feuilles peuvent être des sporophylles, mais celles-ci ne sont pas regroupées en épi sporangifère. Le rhizome et les racines sont des parties souterraines de ces plantes. & Campbell, figure 27.13 Les Fougères constituent un groupe imposant de végétaux : elles comptent plus de 8 000 espèces réparties en trois ordres dont les Filicales, les Fougères vraies. Elles se reconnaissent à la forme de leurs feuilles (complexes, de grande taille, à croissance apicale prolongée et à vascularisation importante) et par leurs sporanges regroupés sous la feuille en amas, les sores. La fougère montre une tige, appelée rhizome parce qu'elle se situe dans le sol, des feuilles, appelées frondes, et des racines. Sous la fronde, remarquez les amas de sporanges, appelés sores, qui renferment des spores. À quelle génération appartient la fronde ?
La reproduction sexuée La sexualité est assurée par des individus (gamétophytes) qui portent plusieurs organes sexuels mâles et femelles. En effet, les gamétophytes sont bisexués et la fécondation se fait entre deux individus ; on dit qu'il y a fécondation croisée. Le gamétophyte est une petite structure lamellaire et chlorophyllienne. On l'appelle le prothalle parce qu'en absence de tissu conducteur et de racine, il ressemble au thalle des Algues. Il est le résultat de la germination d'une spore en milieu humide. Observez sur l'image microscopique suivante, la taille du gamétophyte d'une fougère. Il est placé de telle façon que vous puissiez voir des organes sexuels qui sont normalement placés en dessous. Notez la présence d'organes sexuels mâles appelés les anthéridies et situés à la base du prothalle et de chaque côté. Les organes sexuels femelles, appelés les archégones, sont situés au milieu du prothalle, en-dessous du « V » du cœur. L'archégone, vu sur le côté, est un organe en forme de bouteille mais, vu du dessus, il apparaît circulaire. L'anthéridie est un organe plus ou moins sphérique. Observez les nombreux poils absorbants recouvrant le dessous du prothalle ; ce sont des rhizoïdes.
Le cycle de développement des Ptéridophytes Le cycle de développement des Ptéridophytes est caractérisé par la dominance du sporophyte à 2n chromosomes. Par contre, le gamétophyte est un individu viable car il est chlorophyllien et autonome. Les structures impliquées sont sensiblement les mêmes d'un groupe à l'autre. Le cycle de développement des Fougères est celui qui représentera le cycle des Ptéridophytes. La reproduction sexuée a lieu sous les gamétophytes en milieu humide car la fécondation se fait encore dans un film d'eau : les anthérozoïdes quittent l'anthéridie et nagent vers l'archégone. Ils empruntent le canal du col de l'archégone et l'un d'eux va féconder l'oosphère. Après la fécondation, apparaît une petite fougère qui est le développement du zygote. Cette jeune fougère est un nouveau sporophyte. & Campbell, figure 27.14 La propagation de l'espèce est assurée par des spores qui sont dispersées dans le milieu. Cet embranchement est caractérisé par un cycle dans lequel les individus des deux phases sont autonomes. La dominance va toutefois au sporophyte qui a une vie plus longue. |
