Comprendre l'Evolution 2012 Ch2

Introduction

Dans le contexte de l'évolution, on commence par montrer l'évolution des organismes qui ont permis à l'apparition du monde tel que nous le connaissons. On parle donc des plantes, les premières colonisatrices pluricellulaires (complexes) de la surface de la terre. On a donc une vision chronologique des grandes étapes de l'évolution des êtres vivants de la planète.

Qu'est-ce que la "terrestrialisation" ?

Avant d'être peuplée de végétaux, la terre hors des océans était un désert, une étendue de roches, où seules vivaient quelques rares bactéries. La vie était au contraire très abondante et très diversifiée dans les océans. La terrestrialisation est l'ensemble des changements qui se sont produits dans le vivant et le non-vivant, à travers des millions d'années, menant par ce processus complexe au verdissement de la planète. Les végétaux ont évolué et ont conquis la surface terrestre ; conquête qui a modifié le visage de la terre.

Quels sont les obstacles auxquels se confrontent les premières plantes?

Les premières plantes sont très mal adaptées à la vie terrestre, mais celle-ci possède un avantage par rapport à la vie sous-marine: l'accès à la lumière, la lumière qui est un facteur essentiel à la photosynthèse. Pour pouvoir conquérir les terres, les plantes ont dû user de stratégies particulières pour survivre: en effet, la surface de la terre est, à cette époque, nocive pour les êtres vivants, notamment à cause des bombardements d'UV qui frappent la terre, de l'atmosphère qui dessèche, et la disponibilité des ressources vitales différente de celle dans l'océan.

Pourquoi les plantes sont-elles mal adaptées à ce nouvel univers?

Les plantes qui ont vécu, comme tous les autres organismes vivants complexes, dans l'eau pendant des millions/milliards d'années, sont adaptées à l'environnement des mers et des fleuves, vu qu'elles ont subit la pression environnementale pour survivre alors qu'en concurrence avec les autres êtres vivants. Elles n'ont aucune "expérience" de la vie terrestre, et comme elles n'ont pas subit la pression environnementale de celui-ci, elles n'ont pas sélectionné les attributs nécessaires pour cette vie (il y a eu évolution pour survivre dans les mers, pas pour survire sur terre.).

Pendant très longtemps la vie terrestre n'était pas possible, donc pas de possibilité d'explorer cet environnement. --Alexandre Zimmerli 15 mars 2012 à 21:47 (CET)

Comment était la vie sous l'eau?

• Les ressources sont présentes dans l'eau qui entoure la plante. Elle n'a donc pas besoin de canaux ou de pompe pour distribuer les nutriments dans l'organisme. Elle peut les intégrer par osmose...

et surtout diffusion --Alexandre Zimmerli 15 mars 2012 à 21:47 (CET)

• L'eau, par la force d'Archimède, soutient la plante, et la tient droite. Elle n'a donc pas besoin de tige, tronc, ou autres systèmes pour les soutenir.
• Aussi, dans l'océan, elle ne peuvent se dessécher (vu qu'elles sont dans l'eau).

Quels sont les structures mises en place pour survivre à ces obstacles?

Tout d'abord, à l'air libre, les plantes ont besoin d'un port dressé. Pour survivre à la dessiccation et aux UV, les premières plantes usent d'une couche cellulaire, appelée cuticule. La sporopollénine servant de cuticule est un polymère organique couvrant les spores. Pour transporter les ressources, répartis dans l'environnement (air et sol) de manière hétérogène, d'un endroit à l'autre de la plante, un système vasculaire composé de trachéides primitives est développé. Les échanges gazeux sont permis par des stomates.

Quelles sont les plus anciennes espèces végétales connues ?

C'est grâce à la découverte et à l'étude des végétaux fossiles que l'on a découvert la diversité des anciennes espèces végétales aujourd'hui disparues, et que l'on a pu étudier leur évolution. Ainsi, il a été possible de découvrir des traces de spores et cuticules datant de l'Ordovicien (-450 millions d'années), mais pas des plantes complètes, qui ont été reconstituées à partir d'assemblages de fossiles datant du Silurien (-430 millions d'années). La plante qui les représente (plante emblématique)est la cooksonia ( première plante vasculaire). Cette plante, simple d'apparence, possède les caractères des végétaux nécessaires à leur vie terrestre et obtenus par de nombreuses adaptations évolutives; elle est donc très différente des végétaux marins plus anciens. La symbiose avec un champignon n'est pas un caractère de cooksonia, mais d'autres plantes proches.

Longtemps, l'idée que la vie serait sorti de la mer (autant les plantes que les animaux) semble maintenant fausse. En effet, cette idée reçue par le fait qu'on peut observer des algues marines, encore maintenant, qui survivent en alternant de milieu (elles passent du milieu marin à marée haute, puis au milieu terrestre à marée basse), n'avait de fondement que cet observation. Il semble, au contraire, que les organismes à l'origine des plantes terrestres soient des algues vertes d'eaux douces (protistes), et soient donc sorties de lacs et de rivières (et non de la mer). Ces algues, un petit groupe existant encore aujourd'hui, se nomme Coléochétophytes. C'est grâce à la génétique qu'elles ont été rapprochées des plantes terrestres, mais on ne connaît presque pas de fossiles intermédiaires entre les algues vertes et cooksonia.

Le chert de Rhynie, pourtant apparu après cooksonia, permet d'étudier des caractéristiques plus primitives. Cette plante est moins évoluée que cooksonia, elle possède par exemple des trachéides sans paroi secondaire, qui est une caractéristique des plantes vasculaires. Cooksonia disparaît au début du Dévonien.

Durant quelles périodes se fait la terrestrialisation ?

Les premières plantes pseudo-terrestres (qui ont des attributs nécessaires à la vie terrestres) apparaissent au Ordovicien (450 millions d'années avant notre ère). Puis, continue, pendant le Silurien et le Dévonien, l'apparition de nouvelles plantes, issues d'une adaptation à cette vie terrestre. A la fin du Dévonien, la terre est déjà recouverte de tous les types de plante qu'on retrouve dans notre monde moderne.

Quelles sont les caractéristiques des plantes du Dévonien inférieur?

Les Zostérophyllopsides sont des végétaux (plus complexes que cooksonia) qui apparaissent au Dévonien. Ces plantes ont peu de racines et ne sont pas très grandes(~10 cm). Elles ont encore besoin de beaucoup d'humidité et subsistent donc dans les plaines alluviales, et sont caractérisées par leurs sporanges réniformes et leur protostèle. Elles se sont diversifiées selon la forme de leurs sporanges en Zosterophyllum, Gosslingia et Sawdonia.

Les Lycophytes et les Euphyllophytes remplacent les Zostérophyllopsides à la fin du Dévonien inférieur. La théorie "de l'énation" présente comment les Zostérophyllopsides auraient pu évoluer jusqu'aux Lycophytes : les émergences (épines et poils) se seraient vascularisées jusqu'à n'être qu'une feuille simple : la microphylle. Les Lycophytes possèdent généralement de nombreuses microphylles, alors que les Euphyllophytes possèdent des mégaphylles et ont un aspect plus moderne(avec un axe principal, et des systèmes d'axes latéraux).

La formation des parties latérales stériles des Lycophytes et des Euphyllophytes s'expliquerait par la "théorie du télome". Les axes latéraux se seraient stérilisés et spécialisés pour la photosynthèse.

Paragraphe totalement abscons pour un béotien. A simplifier ou à supprimer --Alexandre Zimmerli 15 mars 2012 à 21:47 (CET)

Quelles sont les caractéristiques des plantes du Dévonien moyen?

Il y a de nombreuse divergence entre les espèces du Dévonien moyen qui apparaisse. On distingue les familles des Lycophytes, des Eupylophytes, divisés en deux sous-groupes, les Lignophytes et les Monilophytes.

Dans l'idée de "la course pour la lumière", on voit tous les groupes développer des troncs plus gros, plus haut, mais à chacun sa propre stratégie.

• Les Lycophytes voient l'écorce s'épaissir.

• Les Euphylophytes, voient leurs trachéides s'épaissir, ce qui permet de soutenir le tronc.

• Les Monilophytes, dont les représentants actuels sont les fougères, développent aussi leur tronc, mais grâce à la complexification de sa structure.

• Les Lignophytes, dont les représentants actuels sont les plantes à graines, développent enfin le bois!

Ensuite les Euphylophytes développent leurs organes stériles latéraux, qui deviennent des feuilles.

Quelles sont les caractéristiques des plantes du Dévonien supérieur?

Réponse ? --Alexandre Zimmerli 15 mars 2012 à 21:47 (CET)

Quelles sont les conséquences de la terrestrialisation sur l'environnement?

Grâce aux plantes, et à leurs racines, les sédiments sont retenus et les sols se forment. Aussi, une couche de matière organique se forme par la mort successive des individus (c'est la formation de l'humus). Les plantes modifient aussi la composition de l'atmosphère. A préciser --Alexandre Zimmerli 15 mars 2012 à 21:47 (CET)

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