Version du 22 avril 2012 à 15:20

Les Ptéridophytes

Comment définir un Ptéridophyte ?

Les Ptéridophytes sont des plantes vasculaires qui ne produisent pas de graines ce qui les différencie des Gymnospermes et Angiospermes. Les plantes vasculaires sont des plantes qui ont un réseau complexe de tissu conducteur, ce réseau permet à l'eau et aux nutriments de circuler dans toute la plante. Ces plantes sont donc aphanérogame (sans fruits, ni graines). Elles constituraient la première classe des plantes végétales terrestres et seraient apparues il y a environ 420 millions d'années à partir de plantes terrestes primitives. Elles sont extrèmement bien adaptées à la vie terrestres et constituaient d'immenses forêts, mais lorsque les Gymnospermes sont apparus les Ptéridophytes ont dû petit à petit laisser la place à ces vasculaires à graines qui étaient beaucoup mieux adaptées. (Ceux-ci ont également dû plus tard laisser place aux Angiospermes.)

Quel est l'étymologie du mot "Ptéridophyte" ?

Son étymologie vient du grec, pteron = aile, et phuton = plante.

Quelles sont les plantes qui composent le groupe des Ptéridophytes ?

Les ptéridophytes se composent des quatres grands groupes de plantes : les Fougères, les Prêles, les Psilotes ainsi que les Lycophytes.

Quelles sont les cratéristiques des Lycophytes ?

Cet embranchement n'est plus que composé par l'ordre des Lycopodinées. Les autres ordres ont disparu avec le temps. Les Lycophytes géants ne se trouvent plus que sous forme fossile et il ne reste que les petites espèces de Lycophytes. Ces vasculaires aspermes de petite tailles ressemblent à des mousses avec une racine. Ils ont une tige très courte avec des feuilles placées en spirale tout le long de celle-ci. Il n'y a qu'un seul sporange sur les feuilles.

Comment différencier les Psilotes, les Prêles et les Fougères ?

Les Psilotes psilotum nudum font partie du groupe des Vasculaires aspermes,c'est-à-dire qu'elles contiènnent un système de vaisseaux au niveau de la tige, ce qui permet le transport de l'eau et des nutriments. Les Psilotes ont la caractèristique particulière d'être dépourvue de racines et de feuilles véritables.Ils font partis du genre homosporés: ils produisent des pores qui engendrent des gamétophytes bisexués qui poussent sous terre et qui mesure environ un centimètre.

Les Prêles font partis du genre homosporés, tout comme les Psilotes. Ces plantes possèdent des tiges fertiles non photosynthétiques et des tiges végétatives photosynthétiques distinctes. Le prêles sont aussi appelées Arthrophytes(plantes à articulations), car leurs tiges présentent des articulations. Pour ces plantes la tige est le principal organe de la photosynthèse.

Les fougères ont des tailles très variées, elles peuvent être minuscules où gigantesques

superlatif excessif. Contrairement aux Psilotes et aux Prêles, elles contiennent des feuilles que l'on nomme frondes. Ces feuilles possèdent des sporanges qui produisent des spores qui vont être necessaires à la fécondation. Certaines espèces produisent plus d'un billion de spores au cours de leur vie.

Précisez l'option prise : décrire le groupe des Ptéridophytes via les Fougères.

La croissance chez les Ptéridophytes

Quelles sont les structures qui composent l'appareil végétatif des Fougères?

L'appareil végétatif des fougères comporte tige, feuilles et racines. L'appareil végétatif aérien comporte des frondes munies de nervures représentants les vaisseaux. Ses frondes poussent vers le haut à partir d’une tige "souterraine" appelée rhizome (appareil racinien). Cette tige est munie de racines filiformes pour l'approvisionnement d'eau ainsi que des sels minéraux. Ce rhizome contient aussi un organe de réserve pour l'amidon et un autre organe de propagation. Les fougères sont capables de s’étendre très rapidement. En effet, la croissance du rhizome se fait par l’une des extrémités, celui-ci va se fragmenter, chaque fragment va donner naissance à un nouvel individu et laisser la possibilité aux frondes de se développer rapidement. L'appareil végétatif aérien des Fougères apparait donc comme plus développés que l'appareil racinien.

La présence d’un réseau complexe de tissus conducteurs est une innovation majeure chez les fougères par rapport à ces ancêtres. En effet, ce réseau permet à l’eau et aux nutriments de circuler dans la plante. Grâce à ce réseau, les fougères n’ont plus besoin de vivre dans l’eau mais reste dépendant à celle-ci pour la reproduction. Il y a deux types principaux de vaisseaux, les vaisseaux de xylène et les tubes de phloème. Les vaisseaux de xylème permettent la circulation de la sève brute, composée d’eau puisée dans le sol et de sels minéraux, de l’appareil racinien à l’appareil aérien. Tandis que les tubes de phloème permettent la circulation de la sève élaborée, composée d’eau et de assimilas obtenu par la photosynthèse, de l’appareil aérien à l’appareil racinien. Ces tissus conducteurs forment une anatomie très simple.

Quel est le rôle de l'appareil végétatif?

La reproduction chez les Ptéridophytes

Quel est l'appareil reproducteur des Fougères ?

L'appareil reproductif d'une fougère est situé sous les frondes, donc "dissimulé". Ces points situés sous les frondes sont des sores. Chaque sores représente un amas de sporanges. Ces sporanges contiennent les spores qui donneront naissance à un nouvelle individu (le cycle de développement).

Que signifie le terme alternance des générations ?

La production sexuée met en œuvre deux processus fondamentaux: la méiose et la fécondation.

La reproduction, chez tous les êtres vivants s'effectue par conjugaison de deux gamètes en un œuf ou par un zygote. C'est le développement de cet organisme qui donnera un nouvel individu.

Ainsi on distingue dans le cycle évolutif d'un être vivant, deux phases alternantes.

La première est l'haplophase comprenant l'ensemble des générations cellulaires haploïdes. Elle commence à la méiose et s'achève lors de la conjugaison des gamètes. L'union de gamètes haploïdes produisent un zygote diploïdes. Aussi appelée syngamie.
La deuxième est la diplophase comprenant l'ensemble des générations cellulaires diploïdes. Elle commence par la conjugaison des deux gamètes et se termine par la méiose.

Haploïde: Organisme qui possède un jeu de chromosomes (n) dans ces cellules.
Diploïde: Organisme qui possède deux jeux de chromosomes (2n) dans ses cellules

Chez les ancêtres des Vasculaires, les cycles de développement étaient caractérisés par des gamétophytes et des sporophytes de taille à peu près égale. Toutefois, chez les Vasculaires actuelles, le sporophyte (diploïde) est la forme la plus volumineuse et la plus complexe dans l’alternance de génération. Ainsi les Fougères feuillues que nous connaissons bien sont des sporophytes. Il faut donc s'agenouiller, ouvrir grands les yeux et fouiller le sol avec beaucoup de délicatesse pour trouver des gamétophytes de Fougères, qui sont de minuscules structures qui croissent à la surface de sol ou sous terre.

Les Gamétophytes sont les formes haploïdes multicellulaires chez les organismes qui connaissent l'alternance de génération. Ils sont produits par mitose des spores haploïdes. Ils portent donc les deux sexes.

Les Sporophytes sont les formes diploïdes multicellulaires chez les organismes qui connaissent l'alternance de génération. Ils résultent de la fusion des gamètes et produisent par méiose des spores haploïdes qui vont donner des gamétophytes.

Comment se déroule le cycle de développement d'une fougère ?

Comme dit précédemment, le cycle de développement d'une fougère typique alterne entre une phase diploïde caractérisée par les Sporophytes et une phase haploïde caractérisée par les Gamétophytes.

On observe, sur les face inférieures des feuilles de fougères qualifiés de frondes, des petites amas qui, examinés à la loupe, révèlent être un ensemble de petits points bien apparents. Chacun d'eux est un sporange, "boite à spores". Les sporophytes produisent des sores sur ces faces inférieures des frondes. Aux cours de leur développement, un revêtement transparent: l'indusie vient protéger les sores. Par rapport aux cellules mères ?? qui leur ont donné naissance par méiose dans les sporanges, ces spores sont haploïdes et ne possèdent donc que 1n chromosomes. Avec le temps, la paroi du sporange se brise et les spores tombent sur le sol. Portés par le vent, ils germent si l'humidité est suffisante. Ils donnent vie à une lame verte, qui ressemble à un cœur, appelé prothalle: c'est le gamétophyte. Sur cette structure vont se former des Anthéridies, porteurs d'Anthérozoïdes, et des Archégones, chacune porteuse d'une Oosphère. Les Archégones seront atteints par des Anthérozoïdes nageurs et fusionneront avec l'Oosphère d'une taille bien supérieure à la leur. Grosse, fixés et protégés; tels sont tous les caractéristiques de l'Oosphère. Les Anthérozoïdes nagent vers les Archégones et l'Oosphère, la fécondation à lieu, les gamètes des deux sexes fusionnent et maintenant le zygote (2n) se développera pour donner vie une nouvelle fougère adulte (cycle). À ce stade, les Anthérozoïdes sont tous ciliés et nageurs, et la fécondation ne peut se faire qu'en présence d'eau. C'est pour cela que les fougères sont toutes proches de points d'eau. Elles sont dépendantes, en terme de reproduction, de la présence d'eau.

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La reproduction d'une fougère: Une prothalle unique en forme de cœur porte à la fois les Anthéridies et des archégones. La fécondation se fait par les Antérozoïdes ciliés.

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