Systématique évolutive _reimers_

Stratégies de classification

- Approches : Taxonomique : basée sur caractères phénotypiques visant à l’identification et à la nomenclature des bactéries.

- Morphologie- Spores- Flagelles- Organisation de la paroi- Relation à l’oxygène- Type nutritionnel

- Bactéries photosynthétiques- Bactéries chimiotrophes

- Lithotrophie (substrats nutritifs inorganiques)- Organotrophie (substrats nutritifs organiques)

- Bactéries autotrophes- Bactéries hétérotrophes

Phylogénétique : basée sur des caractères génotypiques et qui vise à établir l’évolution des bactéries. - Composition de l’ADN [rapport (GC/GCAT)*100]

® Rapport très variable chez les bactéries (20-78%) sans donner d’indication phylogénétique sûre.® >5% il est probable que les bactéries n’appartiennent pas à la même espèce.

- Hybridation des acides nucléiques- Hybridation ADN-ADN- Hybridation ADN-ARNr

- Séquençage des ARNr® Pour cela il faut :

Þ Une distribution universelle de la macromoléculeÞ Une fonction identiqueÞ La possibilité d’aligner la macromolécule

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Groupe 1

Protiste

Protozoaire

Algue

Fungi

Bactérie

Archaea

Eucaryote

Procaryote

Entérobactérie

Pseudomonade

Micrococcacée

Bacilles formant des endospores

Actinomycète

Cyanobactérie

Streptomyces

Mycobactérium

Termomonospora

Faenia

Unicellulaire

Coloniale

Filamenteuse avec hétérocyste

Filamenteuse sans hétérocyste

Filamenteuse ramifiée

Groupe 3

Procaryotes

GRAM+

Protéobactérie

Groupe 2

Comparaison entre Bactéries, Archaea et Eucaryotes

Page 3

Procaryotes

Eubactéries Archaebactéries Eucaryotes

Noyau - - +

Organites - - +

Lipides membranaires

ester éther ester

Ribosomes 70S 70S 80S

ARN polymérase 1 Plusieurs 3

ParoiPeptidoglycansAc. muramique

GlycoprotéinesPas d’ac. muramique

Cellulose / Chitine

Champignons

Page 4

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Sous-phylum

Protiste

Protozoaire

Algue

Mycota

Bactérie

Archaea

Eucaryote

Procaryote

Myxomycota

Eumycota

Acrasiomycète

Myxomycète

Mastigomycotina

Zygomycotina

Ascomycotina

Chytridiomycète

Oomycète

Zygomycète

Hémiascomycète

Plectomycète

Pyrenomycète

Discomycète

BasidiomycotinaTéliomycète

Hyménomycète

Deutéromycotina

Ou

Fungi imperfectii

Blastomycète

Hyphomycète

Coelomycète

sorocarpe

sporange de résistance

2n

cléistothèce

périthèce

apothèce

baside

basidiocarpe + raside

Les plantes

Page 5

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Classe

Eucaryote

Bryophyte

Plantes

Trachéophyte

Ordre

Famille

Marchantiopsida

Bryopsida

Anthoceropsida

Spermatophyte

Ptérydophyte

Lycophyte

Sphénophyte

Filicophyte

Gymnosperme

Cycadophyte

Ginkgophyte

Conifère

Angiosperme

Bryophytes

Page 6

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Classe

Eucaryote

Bryophyte

Marchantiopsida

Bryopsida

Anthoceropsida

Marchantiales

Plantes

Trachéophyte

Calobryales

Metzgeriales

Jungermanniales

Sphaerocarpales

Sphagnales

Polytrichales

Tétraphidales

Ordre

Polytrichaea

Dawsoniaceae

Andréales

BryalesPleurocarpes

Acrocarpes

Famille

Anthocerotales

EmbryophytesRègne : PLANTESPhylum : BRYOPHYTESClasse : Marchantiopsida

BryopsidaAnthoceropsida

- Ils sont classiquement divisés en 2 embranchements distincts :- Les Bryophytes : il s’agit d’un groupe paraphylétique qui

consiste en 3 groupes monophylétiques : - Les Anthoceropsida- Les Marchantiopsida- Les Bryopsida

- Les Trachéophytes (Ptérydophytes, Gymnospermes et Plantes à fleurs)

- Quelques caractères dérivés propres : On observe la présence d’une alternance de

générations. On observe la présence de spores haploïdes

résistantes à la dessiccation. Il y a présence d’une cuticule. Il y a présence d’un embryon. On observe des sexes mâle et femelle distincts. Le thalle est encré par des rhizoïdes.

Page 7

BryophytesRègne : PLANTESPhylum : BRYOPHYTESClasse : Marchantiopsida

BryopsidaAnthoceropsida

- Ce sont des plantes terrestres ou aquatiques (rares) qui ont un cycle de vie hétéromorphique. - Ils dépendent de l’eau environnante afin de maintenir la pression de turgescence des cellules : ce sont des plantes poikylohydriques. A cause de cela, on les

trouve dans les environnements humides, bien que certaines espèces aient développées une tolérance aux conditions sèches et puissent pousser dans des environnements plus extrêmes tels que des rochers exposés ou des murs et dans la canopée. Durant les périodes sèches, les plantes se dessèchent presque totalement et demeurent dans un état quiescent. Lorsque l’eau est à nouveau disponible, elle est prise rapidement par la plante et la photosynthèse est relancée peu après.

- Le cycle de vie des Bryophytes est une alternance entre 2 phases. - Gamétophyte (haploïde) : il s’agit de la phase de production des gamétanges et des gamètes. Il s’agit de la phase dominante, et est représentée

par le thalloïde vert (ou plante à feuilles). Il se développe depuis les spores haploïdes en produisant de simples filaments appelés protonéma (Marchantiopsida et Bryopsida). Les protonéma développent une ou plus structures en forme de bourgeon qui se différencient pour former le gamétophyte et rhizoïdes plus complexes. La différentiation chez la plante se fait par division cellulaire apicale et toutes les divisions cellulaires du gamétophyte sont mitotiques (la division méiotique ne se trouvant que lors de la production des spores dans la capsule). La gamétophyte porte les gamétanges : - Les anthéridies : il s’agit des organes sexuels mâles qui produisent les spermatozoïdes qui sont contenus dans la structure protectrice

qui les entoure appelée l’androecium. Ce sont des structures ressemblant à des sacs qui contiennent les spermatozoïdes biflagellés. Ces derniers devront nager jusqu’à l’archégone et la fertilisation réussie des Bryophytes dépend ainsi de l’eau pour transporter les cellules sexuelles mâles vers la partie femelle.

- Les archégones : il s’agit des organes sexuels femelles qui sont contenus dans la structure protectrice qui les entoure nommée gynoecium. Il s’agit de structure ressemblant à des ballons qui contiennent l’œuf. A l’intérieur, après la fertilisation, le zygote se développe en un embryon de sporophyte et éventuellement en sporophyte.

- Sporophyte (diploïde) : c’est la phase de croissance des spores. Elle est représentée par les structures de port des spores, c’est-à-dire le pied basal, la tige et la capsule. Cette phase est totalement dépendante du gamétophyte et vit relativement peu de temps. Nous pouvons noter que le sporophyte est la phase dominante chez les Trachéophytes et consiste en la plante à feuilles. Il consiste en un pied basal qui grandit à l’intérieur du gamétophyte pour y obtenir les nutriments nécessaires ; la capsule ; et la tige qui élève la capsule au-dessus du gamétophyte. C’est à l’intérieur de la capsule que les divisions méiotiques de cellule mère donne naissance aux spores haploïdes.

- La distribution chez les Bryophytes est achevée par : - La dispersion des spores- Le mouvement par le vent ou l’eau des gemmes ou des parties de la plante.

- Les Bryophytes sont : - Monoïques : une simple plante porte à la fois les gamétanges mâle et femelle. Chez ces espèces où la fertilisation se fait par les gamètes

originaires de la même plante, les cas de fertilisation réussie sont plus fréquents. - Dioïques : les plantes portent soit les gamétanges mâles, soit femelles. Ici les cas de réussite dépendent de la proximité des plantes mâles

et femelles, mais ce système à l’avantage de produire plus de croisements. - La reproduction végétative par des structures spécialisées appelées gemmes ou par fragmentation de parties de la plante est fréquente.

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Bryophytes

Description morphologique :- Ils mesurent entre quelques millimètres et plusieurs centimètres. Ils contiennent de la chlorophylle a et b, du -carotène et des xanthophylles

(lutéine) dans leur plastides, de l’hémi-cellulose et de la cellulose dans leurs parois, et l’amidon est utilisé comme principale réserve de nourriture. Ils manquent :

- De vraies racines- De véritables vaisseaux internes (xylème et phloème des Trachéocytes)

- Le flot des gènes est achevé de 3 manières différentes : 1. Le transfert de spermatozoïdes vers les parties femelles2. Le transport à longue distance de spores et une reproduction réussie3. Le mouvement des gemmes et des parties de la plante et une reproduction réussie

Page 9

Bryophytes

Page 10

Anthocérotes

Page 11

Règne : PLANTESPhylum : BRYOPHYTESClasse : Anthoceropsida

Description morphologique :- Le cycle de vie :

- Les gamétophytes sont thalloïdes et forment des rosettes vert clair à foncé. Le thalle est indifférencié, excepté pour les petites cavités internes qui contiennent des cellules mucilages, du mucilage et des colonies de Nostoc. La surface inférieure du thalle possède des pores mucilagineux qui sont entourrés par 2 cellules qui ressemblent au stomate ; ces structures sont nommées pseudostomates. La formation des organes sexuels est dépendante de la photopériodicité, la diminution des jours initie la production de gamètes et la fertilisation se passe en hiver. Les anthéridies croissent à partir d’une cellule proche de la surface du thalle : une chambre est formée autour de l’anthéridie qui s’ouvre lorsque les spermatozoïdes sont matures. L’archégone croit superficiellement avec les cellules du col qui s’ouvre à la surface du thalle.

- Les sporophytes contenant une petite quantité de tissu fertile à l’intérieur proviennent du développement d’un zygote diploïde. Le sporophyte continue de s’étendre à partir d’un méristème basal. Durant ce laps de temps, l’archesporium se différencie en un cylindre creux, dont le centre est occupé par une colonne stérile. Autour se forme une couche multicellulaire.alors que cette partie sèche, les différentes partie du sporophyte (=valves) se séparent complètement et tournent. Cela expose le spore ce qui permet la dispersion des spores. Les valves continuent de se séparer et le méristème basal continue de produire plus de matériel sporophytique afin que des spores soient produites tout au long de la vie du sporophyte, fait caractéristique des Anthocérotes.

- Chez la plupart des espèces, un seul chloroplaste, contenant un complexe pyrénoïde (une région de condensation du glucose en amidon) est trouvé dans chaque cellule. La présence de cette structure suggère que les Anthocérotes sont plus proches des algues que les autres Bryophytes.

- Ils sont annuels dans les régions tempérées et tropicales et se trouvent surtout dans les sols humides et les murs.

- Quelques caractères dérivés propres : Les valves continuent de se

séparer et le méristème basal continue de produire plus de matériel sporophytique afin que des spores soient produites tout au long de la vie du sporophyte.

Marchantiopsida (Hépatiques)

Page 12

- Quelques caractères dérivés propres : Le protonema est en série. Le rhizoïde est généralement unicellulaire. Le gamétophyte mature en position dorso-ventrale. On trouve des corps lipidiques dans les cellules. La capsule se mature avant que la tige ne s’allonge. Ils n’ont ni racines, ni système vasculaire.

Règne : PLANTESPhylum : BRYOPHYTESClasse : Marchantiopsida

Marchantiopsida

Marchantiales

Calobryales

Metzgeriales

Jungermanniales

Sphaerocarpales

Calobryales

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Description morphologique :- Ils sont définis par un axe droit avec 3 rangées de feuilles qui

sont radiallement symétriques. - Les archégones sont terminaux et on ne trouve pas de feuilles

stériles grandissant autour du jeune sporophyte.


Sphaerocarpales

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Description morphologique :- Ce sont des plantes avec un thalle. Les bords sont en franges. Les anthéridies

et les archégones se trouvent dans de petites grappes qui sont enfermés dans un feuillet involucré.

- Le sporophyte consiste en une simple capsule. Les spores possèdent d’autres parois lourdement épaissies et des parois internes à lamelles multiples.

- Ce sont des plantes usuellement dioïques.


Marchantiales

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- La croissance du thalle est dépendante de la photopériode et cesse durant les jours allongés.- On assiste à 2 types de reproduction :

La reproduction sexuée (détail sous morphologie) La reproduction végétative se fait :

- par extension du thalle et par le dépérissement de l’ancienne plante, - par la production de gemmes qui sont maintenue dans des coupes

gemmelaires spécialisées situées sur la face supérieure du thalle.

Description morphologique :- Ce sont des plantes exclusivement thalloïdes. Ils sont branchés

de manière dichotomique par un ruban central et la surface supérieure est divisée en zones hexagonales et en pores. En coupe transversale, on voit que les pores s’ouvrent dans une chambre qui contient les tissus photosynthétiques. Les pores permettent sûrement l’aération du thalle en réduisant la déshydratation.

- En dessous des tissus chlorophylliens se trouve une couche de cellules qui ne possèdent pas de chloroplastes. Le côté inférieur du thalle possède des rangées de peignes (« écailles ») et de rhizoïdes unicellulaires avec des invagination en forme de pince.

- Marchantia est une espèce dioïque et le gamète mâle et le gamète femelle sont produit sur une structure en ombrelle (l’anthéridiophore mâle et l’archéoniophore femelle) qui se développent à partir d’une bifurcation du thalle. - Les archégones, structures flasques, croissent en rayon

sur la face supérieure de l’ombrelle et suite à une croissance différentielle, elles s’inversent avec le temps. Chaque rangée des archégones est séparée par un pécrichète. À maturité, la cellule canal ventrale et les cellules du col des archégones dégénèrent et leurs produits forment le mucilage au travers duquel nagent les spermatozoïdes.

- Les anthéridies sont produites sur la face supérieure de l’ombrelle. Elles sont situées dans de petits trous et s’élèvent sur de courtes tiges et sont attachées par une robe de cellules stériles. Les anthéridies matures contiennent une masse de petites cellules cubiques (=spermatocystes) qui se différencient en spermatozoïdes biflagellés.


Jungermanniales

Page 16

- On assiste à 2 types de reproduction : Sexuée (cf. morphologie) Végétative : elle se fait :

- Par régénération à partir de fragments de tige et de parties de la plante depuis des plantes matures.

- Les gemmes multicellulaires sont aussi communes dans ce groupe.

Description morphologique :- Les Hépatiques feuillues possèdent des tiges dressées ou rampantes et les

structures les plus diverses de ce groupe sont les feuilles. Elles varient de la simple couche de cellule à 2 ou 3 formes lobées. Chez la plupart des Hépatiques feuillues, la tige est dorso-ventrale et des feuilles sont arrangées en 3 rangées (2 latérales et 1 ventrale). La classification dans ce groupe est basée surtout sur la morphologie de la feuille, incluse leurs orientations et leurs insertions sur la tige : - Succubes lorsque les bords antérieurs de la feuille est disposé

régulièrement en-dessous des bords postérieurs de celles qui sont en face.

- Incubes lorsque c’est l’inverse qui se produit. - Les feuilles ne possèdent pas de nervures, un fait commun chez les

mousses. - Les gamétanges spécialisés comme on en voit chez les Marchantiales ne

sont jamais observés ici. Les espèces peuvent être monoïques ou dioïques. - Les anthéridies sont superficielles à l’origine et apparaissent usuellement

seules, placées le long de l’axe des feuilles et les archégones sont produites au bout de la pousse principale. Les sporophytes sont verts lorsqu’ils sont jeunes. La capsule se développent lorsqu’ils sont encore enfermés dans la calyptre et l’extension des sètes lorsque la capsule est mature est très rapide. La méiose dans les sporocystes est précédée par le lobbing du protoplaste, les rainures indiquant les plans qui sépareront les 4 spores de la tétrade. Les « elaters », qui sont des structures spiralées qui assistent les spores dans leur dispersion, sont communément présentes parmi les spores et les capsules s’ouvrent par 4 valves.


Metzgeriales

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Description morphologique :- Ils consistent en un simple thalle très peu différencié. Les thalles sont

souvent simplement reliés. - Les gamétanges sont exposés sur la face latérale. La seule anthéridie repose

dans des cavités à la surface du thalle alors que les archégones sont regroupées, également à la surface du thalle.

- La maturation du sporophyte, la production des spores et les modes de dispersion sont similaires à ceux des Jungermanniales.


Bryopsida (Mousses)

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- On les trouve dans presque tous les habitats qui permettent la vie aux plantes. Ce sont d’importantes espèces pionnières. - Quelques caractères dérivés propres :

On observe un stade du protonéma bien distingué lors de la croissance. Les gamétophytes sont feuillus lorsqu’ils sont matures. Les rhizoïdes sont multicellulaires. La croissance sporophytique se fait à partir d’une cellule apicale. Les capsules possèdent un mécanisme d’ouverture complexe.

Description morphologique :- On n’observe jamais d’élatères stériles.

Règne : PLANTESPhylum : BRYOPHYTESClasse : Bryopsida

Sphagnale

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- Les modes de reproduction : - Végétative : fragmentation des plantes matures. - Sexuée (cf. morphologie de la plante)

Description morphologique :- Ce groupe contient un seul genre : Sphagnum. Ces plantes sont monoïques ou dioïques. - Le gamétophyte adulte consiste en une tige droite à partir de laquelle une foule de branches croissent. - Les feuilles sont faites de cellules en forme de diamant avec des épaississement spiralés et des pores qui sont entremêlés avec des cellules

chlorophylliennes, une forme unique à ce genre. Les cellules en forme de diamant sont vides et agissent comme réservoirs d’eau. - L’épiderme des branches et les tiges sont entourés par une couche de cellules vides allongées qui retiennent aussi l’eau. - Les anthéridies se développent à partir de l’axe des feuilles des branches supérieures. La femelle consiste en un groupe d’archégones en forme

de bourgeon et de bractées à l’apex de la tige principale. Le sporophyte consiste en une capsule contenant un archésporangium en forme de dôme et d’un pied, les sètes sont mal distingués et l’élévation de la capsule se fait par un pseudopodium. Le relâchement des spores survient lorsque la capsule explose suite à la montée de pression alors que les parois se dessèchent. Les spores germent pour former un filament qui se différencie en un petit protonéma thallique surlequel un bourgeon se développe.


Polytrichiale

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- Quelques caractères dérivés propres : On assiste à la croissance

annuelle de la tige.

Description morphologique :- Il existe 2 familles de Polytrichiales :

- Polytrichaceae : ils possèdent un gamétophyte relativement complexe. Les tiges exhibent une différentiation interne (leptoïde et hybridoïde) et les feuilles, arrangées en 6 à 8 rangées arrangées en spirale, ont une série de lamelles à leur surface. Les anthéridies sont produites dans un périgonium apical, c’est-à-dire une structure en forme de coupe à l’apex de la tige. Cette dernière continue de croître durant l’année à partir d’une cellule apicale du périgonium donnant naissance à l’accroissement annuel de la tige (caractéristique de ce groupe). Les archégones sont aussi produites au sein d’une structure protectrice et à l’apex des principales tiges des plantes femelles.

- Dawsoniaceae


Andreaeale

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Description morphologique :- Les organes sexuels sont formés apicallement et le sporophyte

ressemble à celui de Sphagnum dans l’archesporium en forme de dôme et du pseudopodium. L’ouverture se fait par 4 fentes longitudinales dans la paroi de la capsule.


Bryales

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- On observe 2 types de reproduction : - Sexuée (cf. morphologie des Bryales)- Végétative : elle est fréquente parmi les mousses :

- Par fragmentation des plantes matures- Par la production de structures spécialisées.

Description morphologique :- Ce groupe peut être divisé en 2 :

- Acrocarpes : Dans ce groupe, les tiges sont droites, avec peu de branches et le sporophyte est terminal par rapport à la tige principale. - Pleurocarpes : Dans ce groupe, les tiges sont prostrées avec beaucoup de branches et les sporophytes se trouvent sur les branches

latérales. - Les feuilles sont usuellement insérées en spirale autour de la tige mais parfois elles reposent sur un plan. Elles ont normalement une épaisseur

d’une couche de cellules, mais il peut arriver qu’il y en ait plusieurs couches. - Ce sont des plantes dioïques ou monoïques, avec des variations parmi ces 2 possibilités. Les anthéridies et les archégones sont nombreux et sont

entremêlés dans des poils stériles ou paraphyses. - La photopériode et la température affectent l’aspect des phases sexuelles pour la plupart des mousses. - Le développement du sporophyte commence immédiatement après la fertilisation. Une paroi transversale divise le zygote en une cellule

supérieure et une cellule inférieure qui se différencient en région du pied et en capsule et sètes. L’extension de ces sètes commence avant que la capsule soit mature et cette extension arrache les calyptres du corps principal du gamétophyte.

- La structure la plus remarquable des Bryales est l’anneau de structures en forme de dents nommé péristome. Ce dernier se développe à partir de 3 couches de cellules qui sont épaissies le long de leur paroi. Le péristome est hygroscopique et bouge en réponse aux changements de l’eau de son environnement relâchant ainsi les spores.

- Les spores possèdent de fines parois et germent rapidement en un réseau de protonéma. Ces derniers portent des structures en forme de bourgeon qui se développent en gamétophyte.


Bryales

Page 23

Tableau récapitulatif des Bryophytes

Page 24

Anthoceropsida Marchantiopsida Bryopsida

Absence de protonémaCroissance du protonéma, s’il est présent, de manière apicale et intercalaire ; les parois ne sont pas obliques

Croissance du protonéma seulement apicalement, parois surtout obliques

Pas d’huile corporelle Présence d’huiles corporelles Pas d’huiles corporelles

Rhizoïdes unicellulaires Rhizoïdes absents ou unicellulaires Rhizoïdes multicellulaires

Pas de feuilles Feuilles, si présentes, bilobées Feuilles non bilobées

Grand plastide seul par cellule Grands plastides lenticulaires nombreux Grands plastides lenticulaires nombreux

Thallose Présence à la fois des formes feuillues et thalliques Tous feuillus

Pas de protonema par les spores Protonéma à partir des spores produit un seul bourgeon

Protonéma à partir d’un spore capable de produire plus d’un bourgeon (excepté les Sphagnales)

-- Cellules du protonéma possèdent des parois fines et décolorées

Certaines cellules protonémales possèdent des parois brunies épaissies (caulonéma)

Organes sexuels immergés dans le thalle Organes sexuels émergents Organes sexuels émergents

Sporophyte non limité : sporophyte continu de grandir

Sporophyte contenu dans les calyptres et le périanthe ou le pseudopérianthe

Sporophyte émergeant tôt à partir des calyptres. Maturation après sa rupture

Pas de sètes Sètes du sporophyte, si présent, s’allongent seulement à maturité

Sètes s’allongeant durant l’ontogenèse ; absence chez les Sphagnales et les Andreaeales

Présence de « pseudoelaters » « Elaters » présents « Elaters » absentes

Sporophytes manquent d’operculum, de péristome et d’annulus Sporophytes sans operculum, péristome, ni annulus Sporophytes avec operculum, péristome et annulus

Ptérydophytes

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Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Classe

Eucaryote

Bryophyte

Plantes

Trachéophyte

Ordre

Famille

Ptérydophyte

Spermatophyte

Lycophyte

Sphénophyte

Filicophyte

Lycopodiaceae

Selaginellaceae

Isoetaceae

Pour le reste des informations sur les Ptérydophytes, il faut se référer au petit polycopié

distribué au cours qui est fort bien fait!

Botrychium

Osmundia

Filicales

Asplenium

Ceterach

Dryopteris

Il ne faut pas toujours chercher la logique dans

la distribution des classes, ordres,…

Equisetaceae

Avènement des tiges contenant les vaisseaux conducteurs de

la sève qui permettent aux plantes de croître en hauteur et qui leur permet d’affirmer

leur indépendance par rapport au milieu aquatique!

(phase 2n)

Lichens

Page 26

Qui sont les lichens ?- Il vivent sur les sols granitiques et pas calcaires, car :

- Les granites n’absorbent pas l’eau et les lichens sont des organismes à peu d’eau. Comme les mousses, les lichens sont incapables de retenir l’eau.

- Les lichens se sont adaptés physiologiquement, pendant les saisons humides il vivent et durant les saisons sèches, ils subissent la dessiccation.

- Les champignons lichénisés se trouvent parmi les différentes classes de champignons (>46% des Ascomycètes sont des lichens). Pratiquement tous les lichens sont des Ascomycètes, quelques uns proviennent des basidiomycètes. Il ne s’agit donc pas d’un groupe monophylétique. Ce sont des champignons qui s’associent en symbiose avec : - Des algues (algues vertes) : unicellulaires ou

pluricellulaires. - Des cyanobactéries (algues bleues) : ce sont des

procaryotes hétérocystes qui fixent l’azote. - Ils possèdent une forme bien particulières d’alimentation

puisqu’ils tirent les hydrates de carbones des algues.- Il est possible de séparer les 2 composantes (champignons +

algues), mais ils se développent mal. Par contre, ils reforment un lichen lorsqu’ils sont replacés ensemble.

- Le fait que 99% des lichens soient des Ascomycètes nous permet d’observer des apothécies contenant les asques qui contiennent les spores. Nous observons aussi des périthèces, mais jamais de cléistothèces.

- On peut observer une reproduction asexuée avec la division du thalle.

Règne : FUNGIPhylum : LICHENClasse : Ascomycète [srtt]

Lichens

Page 27

Il en existe 3 formes biologiques : - Crustacé : ils se trouvent sur les roches, tuiles, terre, écorces.

Ils sont difficiles à enlever. Ce sont d’excellents bio indicateurs de l’environnement/du substrat (p.ex. la couleur rouge indique la présence de fer). Ce sont des espèces différentes selon qu’ils poussent sur du calcaire ou du granite. (a)

- Foliacé : ils sont épiphytes, càd qu’ils sont fixés sur le substrat sans rien en retirer (ce ne sont pas des parasites). Ils sont faciles à détacher du substrat. Ils possèdent une organisation stratifiée en pseudo-tissus (champignon + algues vertes en couche non continue pour que la lumière arrive sur les cyanobactéries + cyanobactéries qui fixent l’azote). (b)

- Fruticuleux : ils possèdent une grande diversité biologique. On peut les voir pendant, en buisson (surmonté d’une apothécie [organe de reproduction]) ou en trompettes. (c)

Les différents types d’apothécies chez les lichens

Page 28

Périthèces

Page 29

Asques

Page 30

Spores

Page 31

Reproduction végétative : isidie, soralie et sorédie

Page 32

Différents types de soralies

Différents types d’isidies

Lichens

Page 33

Végétaux supérieurs Lichens

Cuticule (+) (-)

Stomate (+) (-)

Racines (+) (-)

Absorption d’eau Régulée Polykilohydrique

Croissance Rapide Lent

Activité photosynthétique Période de repos hivernaleActivité presque continue tout

au long de l’année

Les lichens sont très sensibles au dioxyde de soufre (SO2) qui les tue!

L’ozone n’a pas d’effet sur les lichens, car ces derniers sont métaboliquement inactifs en été où les pics d’ozone sont observables!

Les lichens sont de bons bio indicateurs de l’état de l’environnement (pollutions,…), notamment de la radioactivité ambiante, par rapport aux plantes supérieures pour les raisons suivantes.

Spermatophytes

Page 34

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Super ordre

Eucaryote

Bryophyte

Plantes

Trachéophyte

Ordre

Famille

Ptérydophyte

Spermatophyte

Gymnosperme

Angiosperme

Cycadophyte

Ginkgophyte

Conifère

Protoangiosperme

Monocote

Liliide

Commélinidé

Magnolidé

Eudicot

Caryophillidé / Santale

Rosidé I

Rosidé II

Rosidé III

RosidéIV

Rosidé

Astéridé I

Astéridé II

Astéridé III

Astéridé

Euangiosperme

Monocotylédone

Monoaperturé

Triaperturé

4-5 Hétérochlamydie

Homochlamydie (T) – 3 / Haplochlamydie (S)

Gymnospermes (plantes à ovule nu)

Page 35

Cryptogames Spermatophytes

Bryophytes Ptéridophytes Gymnospermes Angiospermes

• Tige feuillée

• Corme

• Racines

• Vaisseaux• Ovule

• Graine

• Tube pollinique

• Pseudocarpelle

• Carpelle

• Double fécondation

t

- Les Bryophytes possèdent un gamétophyte (1n) dominant. Ce sont des plantes terrestres.

- Les Ptérydophytes possèdent un sporophyte (2n) dominant. Ils possèdent 2 cycles : un gamétophyte et un sporophyte qui sont séparés. Leur gamétophyte peut parasiter le sporophyte et rester à l’intérieur et sur le sporophyte.

- La miniaturisation du gamétophyte est une évolution.

- Plésiomorphie : caractère relativement primitif- Apomorphie : caractère relativement évolué

- Ils ne développent pas de formes herbacées, leur cycle de vie est donc lent car nécessitant beaucoup d’énergie et de matériaux. La phase végétative est très longue par rapport à la phase reproductive.

- Au niveau de l’appareil végétatif, la croissance est désormais assurée par une zone méristématique, le cambium, produisant le xylème et le phloème. Le xylème des Gymnospermes est constitué par des trachéides (= éléments conducteurs à parois lignifiées, communiquant les uns avec les autres). Il s’agit de vaisseaux imparfaits, à fonction de conduction et de soutien.

Gymnospermes (plantes à ovule nu) – Appareil reproducteur

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- Chez les Spermatophytes, nous observons une réduction extrême de la phase gamétophytique avec une organisation très spécifique de l’ensemble sous forme de 2 structures : l’ovule (=femelle) et le grain de pollen (=mâle). Celles-ci rendent la fécondation quasi indépendante de l’eau, grâce à des vecteur comme le vent (=anémogamie) ou les animaux (=zoogamie). Ces acquisitions sont presque concomitantes avec l’individualisation d’organes reproducteurs très spécialisés comme les cônes des Pinophytes et les fleurs des Angiospermes. On assiste aussi à la transformation de l’ovule en graine (=déshydratation des tissus), mais chez certaines lignées uniquement : Pinophytes (y.c. les Chlamydophytes) et Angiospermes. Cette acquisition rend possible la dormance et favorise la dispersion, ce qui a sûrement aidé ces groupes par rapport aux Ginkgophytes et aux Cycadophytes.

- Chez les Gymnospermes, l’arbre est le sporophyte. Comme chez les Sélaginelles, l’arbre développe des microsporophylles et des macrosporophylles qui sont arrangés en cônes mâles et femelles. Si ces cônes sont portés par le même arbre, on parle d’espèce monoïque et s’ils sont portés par 2 sporophytes différents, on parle d’espèce dioïque. Ces notions de monoecie et de dioecie seront aussi appliquées aux Angiospermes.

- Dans le cône mâle, chaque sporophylle porte 2 microsporanges (sacs polliniques) qui produisent par méiose des tétrades de microspores (cellules mères du pollen). Le noyau haploïde d’une microspore se divise encore pour produire une cellule végétative et 2 noyaux reproducteurs, les 3 formant le gamétophyte mâle ou grain de pollen.

- Dans le cône femelle, chaque macrosporophylle porte 2 macrosporanges. Une macrosporange est formée d’une enveloppe entourant une macrospore (cellule mère de l’endosperme), c’est l’ovule. La macrospore haploïde va se diviser de nombreuse fois pour produire un macroprothalle pluricellulaire (=gamétophyte femelle ou endosperme) où se formeront des archégones contenant les oosphères. Le gamétophyte restant fixé sur le sporophyte, l’endoprothallie est définitivement acquise. Pour que la fécondation ait lieu, un grain de pollen transporté par le vent se fixe sur des sécrétions du macrosporange.

- Chez les Pinophytes, la cellule végétative du pollen développe un tube pollinique conduisant les 2 noyaux reproducteurs à travers le micropyle de l’ovule. Ce phénomène rendant la fécondation indépendante de l’eau se nomme siphonogamie. Les 2 noyaux reproducteurs vont fusionner avec les oosphères, mais un seul embryon survivra. L’endosperme constituera le tissu nourricier et le tégument durcira pour former une graine. Il peut se passer une année entre pollinisation et fécondation. La graine se forme par ralentissement des fonctions physiologiques et déshydratation des tissus. L’élément de dispersion (=diaspore) ainsi protégé peut attendre durant plusieurs années les bonnes conditions de germination (=dormance) (cf. p.37).

- Chez les Cycadophytes et les Ginkgophytes, le cycle est comparable, ci ce n’est que les gamètes mâles libérés par le tube pollinique sont ciliés et nagent dans le liquide de la chambre pollinique pour atteindre l’oosphère (=zoïdogamie). Ce mécanisme semble archaïque puisque la fécondation dépend d’un milieu aqueux, mais interne à la plante cette fois. Par ailleurs, l’ovule se développe même en absence de fécondation. Cette dernière n’ayant lieu qu’une fois la séparation d’avec la plante mère, les réserves (=endosperme) étant déjà formées (=fruits nauséabonds des Ginkgos femelles). Il n’y a donc pas formation de « vraie » graine, car il n’y a pas de déshydratation des tissus et la germination suit rapidement la fécondation, sans le temps de latence qui caractérise la graine.

- Chez les Chlamydospermes (?) protègent leurs micro- et macrosporophylles par des enveloppes bractéennes homologues des vraies fleurs des Angiospermes. Il y a aurait de plus présence d’une double fécondation.

Gymnospermes (plantes à ovule nu) – Appareil reproducteur (suite et fin)

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Cycadophyte

- On en trouve beaucoup en Afrique et en Amérique du Sud. Ils datent du Secondaire. - Il nécessite la présence d’eau pour la fécondation dans la chambre pollinique. - Quelques plésiomorphies :

Les ovules ne se transforment pas en graines qui sont de toute manière constituées même sans fécondation.

Le grain de pollen est cilié. Il y a nécessité de la présence de l’eau pour la fécondation

- Quelques apomorphies :

Description morphologique :- Il s’agit de plantes de petites tailles à grandes feuilles pennées. Leur tronc, non ramifié, est terminé par un bouquet de feuilles composées-pennées

disposées en spirale. - Les plantes sont dioïques, portant des inflorescences en cône. Il y a mise au point d’un ovule fixé sur le macrosporophylle (=feuilles spécialisées

disposées en spirale au sommet du tronc) dans les oosphères. Les macrosporophylle portent plusieurs ovules sur leur marge. Il y arrive un grain de pollen qui libère 2 anthérozoïdes ciliés par son tube qui pousse dans la chambre pollinique pour féconder les œufs (zoïdogamie).

- Les microsporophylles (étamines) portent un grand nombre de microsporanges (sacs polliniques). - Les ovules ne se transforment pas pes en graines qui sont de toute manière constituées même sans fécondation. En fait, que l’ovule soit fécondé

ou non, le « fruit » tombe! Il n’y a pas formation de vraie graine, car la germination suit rapidement la fécondation, sans le temps de latence qui caractérise la graine.

- Les grandes feuilles en forme de palmier serait une structure très primitive!

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Règne : PLANTESPhylum : ANGOSPERMESClasse : Cycadophyte

Ginkgophyte

- Ces plantes datent du Secondaire. - Il y a nécessité de la présence de l’eau pour la fécondation. - Quelques plésiomorphies :

Les fruits tomberont qu’ils soient fécondés ou non. Il y a nécessité de la présence de l’eau pour la fécondation


Description morphologique :- Ce sont des arbres de grande taille au tronc ramifié, à feuilles simples. Ils se reconnaissent à leurs feuilles à nervation dichotomique, bilobées,

caduques. - Ce sont des plantes dioïques. 2 ovules sont produits dans les oosphères, ils mûrissent en s’hypertrophiant avant fécondation. La fécondation a lieu

lorsque les ovules sont séparés de la plante mère. A nouveau, les fruits tomberont qu’ils soient fécondés ou non. La fécondation se fait à nouveau par des grains de pollen qui produisent des tubes polliniques qui libèrent les gamètes ciliés (anthérozoïdes) dans la chambre pollinique (zoïdogamie). Il n’y a donc pas formation d’une vraie graine.

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Règne : PLANTESPhylum : ANGOSPERMESClasse : Ginkgophyte

Cônifère

- Ils sont représenté sur tout le globe, mais surtout en montagne, dans le Nord ou dans le Sud extrême ou les zones froides. Ils se trouvent dans les zones défavorables, car ils ne parviennent pas à rivaliser avec les plantes à fleurs qui sont mieux adaptées aux endroits chouettes .

- Ils sont important en terme de biogéographie, p.ex. podocarpus où le pollen permet de reconstituer l’histoire grâce à son aspect particulier. - Chez nous les épicéa ont été favorisés grâce à leur très beau troncs. - Les pins Sylvestres sont construit selon le modèle Massart (cf. ci-contre). - Le mélèze est le seul conifère de nos régions à posséder des feuilles caduques. Pourquoi y a-t-il plus d’espèces en Amérique du Nord qu’en Europe? Il se trouve que les grandes chaînes de montagnes européennes sont situées

d’Est en Ouest et les chaînes américaines sont situées Nord-Sud. Les Alpes ont ainsi fait barrage à la fuite des espèces vers le Nord lors des glaciations, ce qui n’est pas arrivé en Amérique du Nord de part l’orientation des montagnes, permettant ainsi la survie de plus d’espèces.

Quelques plésiomorphies : On peut en observer quelques unes sur le tableau comparatif du TP « Angiospermes ».

Quelques apomorphies (pour des Gymnospermes) : Siphon Graine

Description morphologique :- Ils possèdent une structure ligneuse qui est un mélange de fibre et de moyen de transfert de la sève. - On assiste à l’invention de la graine. Pour qu’il y ait une graine, il faut qu’il y ait fécondation sinon

rien ne se produit. Les grains de pollen sont souvent munis de 2 ballonnets (anémogamie). Ils produisent des tubes polliniques qui conduisent 2 gamètes mâles immobiles jusqu’aux archégones (=siphonogamie). Les gamètes peuvent se passer de milieu aqueux pour la fécondation. Après la pollinisation, les écailles s’appliquent les unes contre les autres, protégeant ainsi l’ovule jusqu’à maturation complète de la graine et formant un « fruit composé ».

- Ils se différencient des autres Gymnospermes grâce à : - Siphon (=tube pollinique)- Graine

- Il y a souvent présence d’un système de protection des graines par des écailles. Il y a 2 écailles : - Une ligneuse (protectrice). - Une fertile qui porte 2 ovules à sa surface.

- Les pommes de pins (pives) peuvent être : - Tombantes- Montantes

- Les feuilles sont en aiguille ou en écaille, disposées en spirale ou regroupées en faisceaux, sauf rares exceptions (feuilles simples, entières).

- Les fleurs sont unisexuées, monoïques ou dioïques.

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Règne : PLANTESPhylum : ANGOSPERMESClasse : Cônifère (Pinophyte)

Les Gnétales sont aussi nommées Préangiospermes ce qui veut tout dire… pour en savoir plus, voir pp.81-82 du livre.

AngiospermesPage 41

Angiosperme

Protoangiosperme

Monocote

Liliide

Commélinidé

Magnolidé

Eudicot

Caryophillidé / Santale

Rosidé I

Rosidé II

Rosidé III

RosidéIV

Rosidé

Astéridé I

Astéridé II

Astéridé III

Astéridé

Euangiosperme

Monocotylédone

Monoaperturé

Triaperturé

Phylum

Règne

Empire

Sous règne

Super ordre

Ordre

Famille 4-5 Hétérochlamydie

Homochlamydie (T) – 3 / Haplochlamydie (S)

Liliaceae

Alliaceae

Orchidaceae

Iridiaceae

Aristolochiaceae

Piperaceae

Magnoliaceae

Lauraceae

Ranunculaceae

Saxifragaceae

Papaveraceae

Platanaceae

Polygonaceae

Caryophyllaceae

Droseraceae

Nymphaeaceae

Fabaceae

Rosaceae

Urticaceae

Juglandaceae

Fagaceae

Betulaceae

Cucurbitaceae

Vitaceae

Linaceae

Violaceae

Euphorbiaceae

Salicaceae

Celastraceae

Brassicaceae

Malvaceae

Rutaceae

Sapindaceae

Geraniaceae

Lythraceae

Myrthaceae

Gentianaceae

Rubiaceae

Solanaceae

Boraginaceae

Lamiaceae

Verbenaceae

Scropulariaceae/Plantaginaceae

Orobanchaceae

Oleaceae

Aquifoliaceae

Apiaceae

CaprifoliaceaeCampanulaceae

Asteraceae

Cornaceae

Ericaceae

Primulaceae

Zingiberaceae

Arecaceae

Bromeliaceae

Juncaceae

Cyperaceae

Poaceae

Angiospermes (plantes à fleurs)

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- Chez les Angiospermes, les vaisseaux sont parfaits contrairement à ceux des Gymnospermes. Ils sont en effet uniquement consacrés à la conduction. Le xylème fait circuler l’eau et les sels minéraux et le phloème fait circuler les sucres de la sève élaborée. Ce système vasculaire spécialisé est mieux adapté à la régulation de la transpiration et de la photosynthèse que les trachéïdes des Gymnospermes. Cela fait des Angiospermes des organismes plus compétitifs. De plus, chaque organe des Angiospermes a sa fonction spécifique (=spécialisation).

- L’unité de croissance fondamentale est un article ou entre-nœud, terminé par une feuille et un bourgeon axillaire.

La racine : - Si elles permettent d’abord de pomper l’eau, les sels minéraux et les nutriments azotés du sol, elles ont aussi un rôle d’ancrage et de soutien

de la plante. - Dans certains cas, on voit apparaître des fonctions diverses : respiratoire (palétuvier blanc), réserves glucidiques (Daucus), …

La tige et le tronc : - La tige peut être considérée comme une juxtaposition d’articles au bout desquels naissent les feuilles ou les fleurs. - Elle a d’abord un rôle de support pour les organes fondamentaux de la nutrition (feuilles) ou de la reproduction (fleurs). De plus les

vaisseaux de la tige assurent la distribution des nutriments, gaz, et autres hormones aux organes. - Les tiges se développent normalement en hauteur, mais certaines sont rampantes. On peut dans certains cas assister à des hypertrophies des tiges. - Le tronc, qui assure parfois l’assimilation chlorophyllienne, est une tige assurant son épaississement par 2 zones méristématiques :

- L’assise subérophellodermique (produisant le suber ou liège)- L’assise libéro-ligneuse ou cambium.

- Les branches sont des ramifications latérales, munies ou non, selon leur âge, des 2 assises.

La feuille : - Il s’agit d’organes aplatis, à symétrie bilatérale, dont le rôle

principal est d’effectuer la photosynthèse et la respiration cellulaire.

- La phyllotaxie est la disposition des feuilles sur la tige et peut suivre différents modèles (cf. ci-contre pour les grandes lignes).

- Des bractées peuvent se développer sur les entre-nœuds. Des stipules sont fréquemment observés de part et d’autre de l’insertion du pétiole sur la tige.

- La feuille comporte 2 parties : - Le limbe (où circule les nervures)- Le pétiole (intermédiaire entre la tige et le limbe)

- Les feuilles et les pétioles sont généralement munis de poils plus ou moins denses (=trichomes).

Angiospermes (plantes à fleurs) – Appareil reproducteur

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- Comme chez les Gymnosperme, la plante proprement dite est le sporophyte. L’appareil reproducteur est la fleur, le plus souvent hermaphrodite dont les microsporophylles mâles sont les étamines et les macrosporophylles femelles sont les carpelles.

- Dans les étamines, 4 microsporanges (=sacs polliniques) produisent par méiose des tétrades de microspores haploïdes (=cellules mères du pollen). Chaque microspore se divise à son tour pour donner le microgamétophyte mâle, ou grain de pollen, càd un noyau végétatif (=cellule mère du tube pollinique) et un noyau spermatogène. Ce dernier se divisera encore pour donner 2 noyaux reproducteurs.

- Dans l’ovule (=macrosporange), une cellule mère de la macrospore subit une méiose pour donner 4 macrospores haploïdes dont 3 dégénèrent. La macrospore survivante subit alors 3 mitoses successives pour donner une cellule avec 8 noyaux : c’est le sac embryonnaire à 8 noyaux caractéristique des Angiospermes (=macrogamétophyte femelle). De ces 8 noyaux, seuls les 2 noyaux polaires et l’oosphère fusionneront avec les 2 noyaux reproducteurs mâles. Après pollinisation et germination du tube pollinique (=siphonogamie), un des noyaux reproducteurs mâles fusionne avec l’oosphère pour donner le zygote, tandis que l’autre fusionne avec les 2 noyaux polaires pour donner un tissu nourricier triploïde, l’albumen. Le zygote donne un embryon qui se développe dans le sac embryonnaire, tandis que les téguments de l’ovule forment la paroi de la graine (cf. cycle ci-contre).

- Il existe donc un bon nombre de différences entre Angiospermes et Gymnospermes (cf. tableau rempli aux TPs). D’autres caractères que ceux mentionnés ont sans doute contribué au succès des Angiospermes. On citera p.ex. la pollinisation par les insectes (=entomogamie) et les animaux en général (=zoogamie) : le gaspillage de pollen est moindre et la pollinisation moins aléatoire que dans l’anémogamie des Gymnospermes.

Angiospermes (plantes à fleurs) – Appareil reproducteur (suite)

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Variations de la fleur : - Il s’agit de l’appareil reproducteur des Angiospermes. Sa structure est étroitement liée à la pollinisation, et varie donc en fonction des rapports

avec les animaux pollinisateurs, ou des cas d’anémogamie ou d’hydrogamie. Son évolution va en direction de la fixation et de la réduction du nombre de pièces florales, vers la soudure et la miniaturisation. Ce dernier cas est associé au regroupement en inflorescences.

- La fleur est constituée de 4 types de pièces florales, insérées sur le réceptacle : 1. Les sépales généralement verts (formant le calice)2. Les pétales généralement colorés (appareil d’attraction ou d’affichage formant la corolle)3. Les étamines (partie mâle formant l’androcée)4. Les carpelles (partie femelle formant l’ovaire (!?) ou gynécée)

- On observe différents types d’enveloppes florales : Hétérochlamyde lorsque sépales et pétales forment le périanthe. Homoïochlamyde lorsque ces 2 verticilles sont difficiles à distinguer et que l’on les nomme tépales, formant le périgone. Se trouve

plutôt dans les groupes primitifs. Mono- ou haplochlamyde lorsque l’un des 2 verticilles est amené à disparaître. Se trouve plutôt dans les groupes primitifs. Achlamyde lorsque le périanthe est totalement absent.

- Ces pièces s’arrangent en spirale sur un réceptacle convexe, le thalamus (=groupes archaïques) ou successivement, en plusieurs verticilles sur un réceptacle plat ou concave (=fleurs cyclique ou verticillée). Les verticilles sont en principe décalés les uns par rapport aux autres, càd que théoriquement, les carpelles alternes avec les verticilles d’étamines qui alternent avec les pétales qui alternent avec les sépales. Certaines familles plutôt primitives ont des fleurs spiralo-cycliques (Ranunculaceae), les étamines et les carpelles étant insérés en spirales, alors que le périanthe est verticillé. Les pièces florales peuvent être libres (=dialy-) ou soudées (=syn- ou gamo-). On considère que la gamopétalie est une évolution puisque l’animal est alors mieux dirigé dans une fleur tubulaire.

- La symétrie d’une fleur : Actinomorphe (=régulière), càd que la fleur possède plusieurs plans de symétrie (Ranunculus). Zygomorphe (=régulière et bilatérale), càd que la fleur ne possède qu’un plan de symétrie (Anthirinum). Asymétrique (=irrégulière), càd que la fleur ne possède pas de plans de symétrie (Canna). La coévolution a favorisé des fleurs zygomorphes ou asymétriques, mieux adaptées aux pollinisateurs.

- Notons aussi que l’on peut observer des structures diverses : glandes à nectar (=nectaires), éperons et disques nectarifères, poils, écailles, …


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Variations de l’androcée : - L’androcée est l’appareil reproducteur mâle de la fleur. Une étamine (=microsporophylle) est formée d’une enveloppe contenant les grains de

pollen, l’anthère, portée par le filet, lui-même inséré sur le réceptacle ou sur la corolle. Chez les fleurs gamopétales, les étamines sont le plus souvent fixées directement sur les pétales ou sur le tube corollien par soudure partielle ou totale des filets avec la corolle. L’anthère est normalement constitué de 2 loges contenant chacune 2 sacs polliniques. Elle est fixée sur le filet au niveau du connectif. L’anthère peut être fixé au filet de diverses manières. Les anthères de plusieurs étamines peuvent aussi se souder (=synanthérie) (Astheraceae). Chez certaines familles (Orchidaceae, Aristolochiaceae), anthères, style et stigmate sont soudés en un gynostème.

- Il existe 2 types d’arrangement des étamines dans une fleur : - L’arrangement spiralé lorsqu’elles sont insérées en grand nombre et en spirale sur un axe convexe ou thalamus (Magnolia, Anemone). - L’arrangement verticillé, càd sur un étage.

- Selon le nombre et la position des étamines, on distingue plusieurs types d’androcées : Si le nombre d’étamines est égal au nombre fondamental de la fleur (=isomérie).

- Isostémonie (étamines opposées aux sépales)- Obisostémonie (étamines opposées aux pétales)Þ S’il y a 2 verticilles isomères d’étamines (types les plus fréquents), il s’agit de :

- Diplostémonie (verticille externe opposé aux sépales)- Obdiplostémonie (verticille externe opposé aux pétales)

Si le nombre d’étamines est inférieur au nombre fondamental de la fleur, on parle de méio-, pauci- ou oligostémonie (Lamiaceae, Orchidaceae).

Si le nombre d’étamines est supérieur au nombre fondamental de la fleur, on parle de méri- ou polystémonie. - On observe une foule de cas particuliers (p.ex.) :

Les filets des étamines peuvent fusionner tous ensemble, former 2 groupes distincts, former des faisceaux d’étamines soudées,… Certaines étamines peuvent être plus longues que d’autres (2 E plus grandes = didyname, 3 E plus grandes = tridyname…). Les étamines peuvent devenir stériles (=staminodes).

- A maturité, les anthères s’ouvrent pour laisser échapper le pollen. Le type de déhiscence définit toute une série d’étamines. Les grains de pollen sont généralement indépendants, mais ils peuvent parfois être disséminés sous forme de masse (=pollinies). La datation par le pollen se nomme palynologie. On observe 2 types d’ouverture des grains de pollen : Monoaperturée caractéristique des Paléoangiospermes. Triaperturée caractéristique des Angiospermes supérieurs.


Variations du gynécée : - Il s’agit de l’organe reproducteur femelle de la fleur. Dans plusieurs groupes, on observe un enfouissement de l’ovaire dans le réceptacle afin

d’assurer une meilleure protection. Certaines fleurs développent un hypanthium composé par la concrescence de la base du périanthe et des filets. Cet hypanthium peut adhérer complètement ou partiellement au gynécée dans le cas des ovaires semi-infères ou infères. En fonction de l’insertion des pièces du périanthe, on distingue des fleurs : - Hypogynes (le périanthe est inséré au-dessous de l’ovaire)- Périgynes (le périanthe est inséré autour de l’ovaire)- Épigynes (l’ovaire se trouve dans la zone d’insertion du périanthe).

- L’ovaire est considéré soit comme : - Supère s’il est libre au centre de la fleur- Infère s’il est au-dessous du périanthe et soudé à l’hypanthium.

® Semi-infère si la soudure n’est que partielle (cf. fig.4.14). - L’ovaire est formé des carpelles. Ceux-ci ménagent une cavité dans laquelle se trouvent les ovules, et se prolongent par le style et le stigmate sur

lequel germeront les grains de pollen. Dans les groupes les plus primitifs (Anita), les carpelles sont soudés par une sécrétion produite sur leur marge, alors que chez tous les autres Angiospermes la fermeture est assurée par un tissu épidermique. Les carpelles peuvent être : Libres (=dialycarpellie). Si les ovules sont fixés sur la suture et on parle de placentation marginale (plusieurs groupes primitifs). Soudés entre eux (=gamocarpellie). Les transformations qui vont être décrites affectent la placentation.

- Le nombre de loges ovariennes peut devenir inférieur au nombre de carpelles, voire être réduit à une seule loge par disparition des cloisons (ovaire uniloculaire).

- Si des carpelles fusionnent et conservent leurs cloisons, il en résulte un ovaire pluriloculaire dont l’axe central porte les ovules. On parle de placentation axile.

- Si les cloisons entre carpelles disparaissent, mais que l’axe central subsiste, l’ovaire devient uniloculaire et on parle de placentation centrale.

- Si l’axe central disparaît et le ou les ovules sont fixés au fond de la cavité ovarienne, on parle de placentation basale. - Si les cloisons internes et l’axe central ont disparu et que les ovules sont fixés sur les parois, on parle de placentation pariétale

(cf. fig.4.15).- L’ovaire est prolongé par le style.

Plus rarement, ce dernier peut naître à la base des carpelles. Dans la majorité des cas, les styles des ovaires gamocarpellés ont fusionné, néanmoins certaines plantes ont des styles libres ou absents.

- L’ovule peut être : Bitégumenté (majorité) Unitégumenté (plus évolué)et Ténuinucellé (plus évolué) Crassinucellé, càd muni d’un nucelle épais (majorité)

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Diaspores : - Il s’agit de l’élément de propagation. C’est en général le fruit ou la graine seule mais parfois aussi une structure plus large que le fruit même

(infrutescence) ou une partie végétative (bulbille). Le fruit est issu de la double fécondation (cf. fig.4.17), il propage les graines : selon que l’ovaire seul ou d’autres parties de la fleur se transforment en fruit, on distingue différents types résumé sur le tableau 4.18.

- Les graines peuvent être : - Albuminées (tissu nourricier triploïde)- Exalbuminées (tissu nourricier diploïde constitué par le périsperme ou le nucelle)

- Les graines sont protégées par un tégument plus ou moins lisse et épais. Par ailleurs, les graines peuvent présenter des adaptations à certaines situations (poils, ailes, crochets,…).


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Angiospermes (plantes à fleurs) – Appareil reproducteur (suite et fin)

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Variations des inflorescences : - Dans de nombreux groupes, les fleurs sont solitaires. Mais les fleurs sont généralement regroupées en inflorescences (cf. fig.4.19). - On observe 3 modes de développement :

- Les inflorescences à croissance définie (ou cymeuse)- Les inflorescences à croissance indéfinie- Les inflorescences mixtes (axe indéfini, branches définies)

- Dans le cas d’inflorescences de fleurs discrètes, c‘est l’association qui remplit la fonction florale : on parle alors de pseudanthe. On observe ça et là des variations adaptatives.

- Les inflorescences peuvent être gigantesques. - On réserve le terme de bractées aux feuilles ou aux appendices foliacés qui sont associés aux fleurs ou aux inflorescences. Elles peuvent aussi

subir des transformations amenant le plus souvent à protéger des inflorescences ou à mimer une fleur.

Angiospermes (plantes à fleurs) – Plésiomorphies et Apomorphies

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Caractères reproducteurs des Bryophytes aux Angiospermes

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Anita (Nymphéales)

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Description morphologique :- Cette lignée est caractérisée par une angiospermie imparfaite

(carpelles libres, ascidiformes, stipités, soudés dans la partie supérieure par sécrétion et non par un épiderme).

- Elles possèdent de larges feuilles flottantes et de grandes fleurs spiralées à pièces florales indéfinies. Les fleurs sont solitaires et très voyantes.

- Fleur : 3-6S / 3-nP / 3-nSt / 2-nC

Règne : FUNGIPhylum : LICHENClasse : Anita

- Ce sont des plantes herbacées aquatiques dont la tige est immergée (nénuphars).

- Quelques plésiomorphies : Cette lignée est caractérisée par une angiospermie

imparfaite. On observe de petites fleurs homoïochlamydes à

nombre de tépales, d’étamines et de carpelles variable, mais peu élevé.

On observe des anthères à 2 thèques biloculaires et à déhiscence longitudinale.

On observe la présence d’un compitum extragynoecial, c’est-à-dire d’une structure reliant entre eux les stigmates.

On observe aussi un ou peu d’ovules crassinucellés et bitégumentés.

On observe des fruits indéhiscents. Actinomorphe


Les ANITA sont des Angiospermes à un seul cotylédon, à port généralement herbacé, parallélinervuré.

Monocotylédones archaïques

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- Sagittaire, gouet, …- Ce sont surtout des plantes aquatiques ou palustres. - Quelques plésiomorphies :

Habitat aquatique Feuilles cordiformes ou sagittées à nervation réticulée Petites fleurs achlamydes (=inflorescences).


Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Monocot. archaïques

Les MONOCOTYLEDONES ARCHAÏQUES sont latifoliées et à nervation réticulée, à fleurs souvent imparfaites.

Alismataceae Araceae

Lilidées

Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Lilidés

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Les LILIIDEES sont des Monocotylédones supérieures homoïochlamydes, angustifoliées, à vaisseaux absents ou imparfaits, généralement euanthiales.

- Quelques caractères dérivés propres : Fleurs homoïochlamydes, trimères, souvent bien développées. Absence de vaisseaux ou vaisseaux à perforation scalariforme. Présence de nectaire Placentation axile Loges pluriovulées Fruits capsulaires ou bacciformes.

Liliaceae

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Description morphologique :- Herbacées par des bulbes- Fleur :

- Nombreux ovules par loge. - 3+3T / 3+3St /3C

- Lis,… - Quelques plésiomorphies :

Périanthe bien développé Actinomorphe Homoïochlamyde Ovaire supère triloculaire (hypogyne) Androcée diplostémone Trimère



Aliaceae

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Description morphologique :- Herbacées par des bulbes- Fleur :

- 3+3T / 3+3St / 3C

- Feuilles souples. - Quelques plésiomorphies :

Actinomorphe Androcée trimère (6 étamines) Ovaire supère (hypogyne) Homoïochlamyde

- Quelques apomorphies : Inflorescence en ombelle


Orchidaceae

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Description morphologique :- Épiphytes, herbes terrestres- Fleur :

- 3+3T / 1 St / 3C

- Il y a ici mycotrophie, càd symbiose avec un champignon pour permettre la bonne croissance de l’embryon.

- Quelques plésiomorphies : Feuilles simples alternes

- Quelques apomorphies : Zygomorphie à 1 (-2) étamines Épigyne ovaire infère


Iridaceae

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Description morphologique :- Herbes vivaces, avec rhizome, bulbe ou tubercule. - Feuille :

- Rubanée- Fleur :

- 3+3T / 3St / 3C

- Glaïeul, iris, …- Quelques plésiomorphies :

Actinomorphe Androcée trimère (3 étamines) Homoïochlamyde

- Quelques apomorphies : Zygomorphe Ovaire infère


Commélinidés

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Commélinidés

- Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Hétérochlamydie Réduction drastique pseudanthe Fruit = akène… caryopse, drupe ou fruit sec indéhiscent Placentation apicale ou basale Loges uniovulées

Les COMMELINIDES sont des Monocotylédones supérieures hétérochlamydes, à vaisseaux parfaits, souvent pseudanthiales.

Il faut les considérer comme des apomorphie par rapport aux autres Monocotylédones.

Faisons le point sur les espèces colonisatrices de certaines régions :

• Olivier : Méditerranée

• Chêne : forêts de chez nous !

• Palmier : monde intertropical

Zingiberaceae

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Description morphologique :- Il s’agit de grandes herbes vivaces à rhizome. - La tige est robuste. - Feuille :

- Caulinaire- Alterne- Engainante- Distique

- Fleur : - 3S / 3P / 1St / 3C- Elle est comme celle des orchidées. - Son nombre fondamental est 3. - On observe une réduction de l’androcée. On ne trouve en

effet plus qu’une étamine (1E) fertile qui passe entre 2 anthères. Les autres étamines sont transformées en pétales.

- Gingembre, …- On les trouve dans les sous-bois et les forêts tropicales. Elles font parties des

grandes herbacées. - Elles sont cultivées, car on consomme le rhizome, on extrait des sucres

(=diabétiques). - Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Réduction de l’androcée Hétérochlamyde Ovaire infère (épigyne)


Arecaceae

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Description morphologique :- Il s’agit d’arbres ou d’arbustes à stipe lignifié. - Fleur :

- 3+3T / 6St / 3C- On assiste au regroupement des fleurs, qui sont petites, en

inflorescences. - On observe des fleurs mâles et des fleurs femelles. - Le nombre fondamental de ces fleurs est 3. - Souvent sur les fleurs femelles, les étamines subsistent sous

forme stérile. - Feuilles :

- Elles sont de 2 types : - palmées - en éventail camérées

- Engainantes - Fruit :

- Infrutescences de baies ou de drupes

- Palmier, …- Ce sont des arbres monocotylédoniens pour certains!- On trouve ces plantes le long des côtes, car elles se dispersent par hydrochorie

(=dispersion des fruits par l’eau). - Quelques plésiomorphies :

Le nombre fondamental des fleurs est 3. Homoïochlamyde Trimère Actinomorphe Ovaire supère

- Quelques apomorphies : Inflorescences Les fleurs sont unisexuées. Infrutescence de baies ou de drupes


Bromeliaceae (Poale)

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Description morphologique :- Ils sont en forme de rosette (terrestre ou épiphyte). Ils sont une

réserve d’eau et donc de vie pour les animaux. - Leur enracinement est faible. - Feuille :

- On remarque des poils absorbant à l’aisselle de ces feuilles-réservoirs.

- Les feuilles sont charnues et souvent barbelées et parfois colorées.

- Fleur : - 3S / 3P / 3+3St / 3C- On observe des bractées colorées. - On assiste à une substitution de l’appareil d’affichage des

fleurs (périanthe floraux) aux bractées (les feuilles se colorent, …).

- Les fleurs sont diplostémones. - Fruit :

- L’ananas est un fruit composé, càd qu’il s’agit d’une multiple base de fleurs.

- Ananas, …- Ce sont des plantes tropicales. - Quelques plésiomorphies :

Trimère- Quelques apomorphies :

Fruit composé Hétérochlamyde


Juncaceae (Poale)

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Description morphologique :- Herbes annuelles ou vivaces rhizomateuses. - Fleur :

- Le nombre de tépale est fixé à 6 (=homoïochlamydie). - Les fleurs sont complètes : 3 + 3T / 6E / 3C. - Les tépales sont scarieux.

- La tige est cylindrique pleine et feuillée à la base.

- Jonc, …- Ce sont des plantes graminoïdes, càd qu’elles ressemblent à des graminées sans

en être. - Quelques plésiomorphies :

Homoïochlamydie Chiffre fondamentale de la fleur = 3 Actinomorphe



Cyperaceae (Poale)

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Description morphologique :- Herbes annuelles ou vivaces à rhizome ou stolon. - Fleur :

- 0T / 3St et/ou 3C- Elles sont simplifiées (=réduites) :

- 3 étamines + bractée de protection (mâle)- 3 carpelles + bractée de protection (femelle)

- À de rares exceptions prêtes, on a les 2 sexes sur la même plante (dioïque).

- Les fleurs sont en épis, généralement unisexué. - Achlamyde

- La tige est triangulaire pleine. - Les feuilles sont sur 3 rangs.

- Carex, …- Elles vivent dans les tourbières (septentrionales, Suisse en altitude). - Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Dioïque Fleurs simplifiée (3 étamines,…) Inflorescence en épis Fleurs souvent unisexuées


Poaceae ou GRAMINEE (Poale)

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Description morphologique :- Il s’agit d’herbes. - Fleur :

- (2T) / 3St / 2C- Les fleurs sont réduites, càd simplifiée au maximum. - L’unité florale est l’épillet (=ensemble de fleurs réduites

entourées de 2 glumes)- On observe des stigmates plumeux. - Les fleurs sont achlamydes et entourées de 2 glumelles.

- Fruit : - Il s’agit d’un caryopse.

- La tige est cylindrique creuse. - Feuilles alternes sur 2 rangs.

- Riz, maïs, blé, seigle, orge, bambou, … - Les graminées représentent la moitié de la biomasse végétale mondiale. - Ce sont des plantes anémogames (=fécondation par le vent). - Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Fleurs réduites


Magnolidées

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Magnolidés

MAGNOLIDES

Paléo arbres

Paléo herbesPipéracée

Aristoloche

Lauracée

Magnolia

Les MAGNOLIDEES sont des Dicotylédones archaïques à port arboré ou herbacé, pinnatinervurées.

- Quelques caractères dérivés propres : Vaisseaux imparfaits ou absents. Pollen uniaperturé ou dérivé (=pollen inaperturé) Plésiomorphie Fleurs trimères et/ou à disposition spiralée. Absence de spécialisation au niveau du périanthe plésiomorphie.

Aristolochiaceae

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Description morphologique :- Ce sont les mêmes feuilles que l’on trouve chez les Monocotes, càd

simple alternes. - Les fruits sont des capsules s’ouvrant en forme de parapluie. - Les fleurs sont à 3 sépales et 1 grosse fleur. Les ovaires sont infères.

- 3S / 6St / 4-6C

- Aristoloche, …- Quelques plésiomorphies :

Grande fleur haplochlamyde gamosépale Feuilles simples et alternes Trimère

- Quelques apomorphies : Généralement zygomorphe Ovaire semi infère à infère (épigyne)


Piperaceae

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Description morphologique :- La croissance de la plante se fait par articles. La tige est à croissance

sympodiale, épaissie aux nœuds. - On observe une fausse fleur (inflorescence) (=fleur petite soutenue

par une bractée en forme de bouclier). - 0S / 0P / 1-10St et/ou 1-4C

- Poivre, …- Quelques plésiomorphies :

Petites fleurs achlamydes en épis- Quelques apomorphies :

Inflorescences


Magnoliaceae

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Description morphologique :- Le nombre d’étamines est variable d’une fleur à l’autre. - Le fruit se nomme un syncarpe. - Fleur :

- 6-18T / nSt / nC

- Magnolia, … - La fleur de Magnolia est l’archétype de la fleur plésiomorphe. - Quelques plésiomorphies :

On observe un grand nombre de tépales. Dialypétale Trimère Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne) Fleur homoïochlamyde. Les tépales sont disposés sous forme spiralée. Les carpelles restent fixés sur l’axe, mais sont indépendants

les uns des autres. Feuilles stipulées. La spirale est continue avec les étamines puis les carpelles. On observe un axe convexe de la fleur. Il y a une mauvaise différentiation des étamines.



Lauraceae

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Description morphologique :- Ils forment des arbres et des arbustes odorants. - En ce qui concerne la fleur… Le nombre d’étamines est fixe pour un

genre donné. Les ovaires sont protégés par un bouclier. On observe un seul carpelle, ce qui est un signe d’évolution ( nbre de pièces). Elles sont tétramères. - 6T / 9St / 1C

- Cannelle, laurier, … - On en observe une très grande diversité en Amérique du Sud et à Madagascar. - Quelques plésiomorphies :

Dialypétale Trimère Actinomorphe Triplo- ou tétrastémone Ovaire supère

- Quelques apomorphies : Il ne reste plus qu’un seul carpelle ( nbre de pièces). Petites fleurs cycliques, trimères, épi- ou périgyne. Pas de stipules


Eudicotylédones archaïques

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Eudicot. archaïques

Les EUDICOT. ARCHAÏQUES présentent encore de nombreux caractères primitifs tels que spiralisation, indifférentiation périanthaire, trimérie, dialycarpellie.

- Quelques plésiomorphies : Homoïochlamydie Trimérie Dialycarpellie

- Quelques apomorphies : Hétérochlamydie Tétra- ou pentamérie Gamocarpellie Fleurs réduites

- Appartiennent à ce complexe des familles pseudanthiales ou euanthiales. - Quelques caractères dérivés propres :

Pollen triaperturé Vaisseaux généralement parfaits

Ranunculaceae

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Description morphologique :- Il s’agit d’herbes. - Avec l’évolution, les verticilles remontent pour former le calice

(cf. dessin ci-dessus). - Fleur :

- 5-nS / 0-5-nP / 5-10-nSt / 1-nC- Le carpelle (plus ou moins nombreux) donne un fruit

indépendant. - L’ellébore ne possède plus que des sépales. - On observe la présence occasionnelle de glandes

nectarifères ou de nectaires. - Il existe des groupes qui possèdent des structures très

évoluées : carpelles soudés, zygomorphie,…- Il s’agit de la famille clef pour comprendre l’évolution des

plantes à fleurs : Chiffre 3 Carpelle libre Non fixation du chiffre Différents essais évolutifs selon les genres : pentamérie,

soudure des carpelles, zygomorphie, cyclisation par fragmentation de la spirale, …

- Ellébore, renoncule, … - Plante souvent herbacée. - Quelques plésiomorphies :

Actinomorphie Homoïochlamyde Fleur spiralée (ou spiralo-cyclique) Polystémonie (svt) Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Carpelles soudés Hétérochlamyde Zygomorphie Fleur individualisée (mais rarement solitaire

inflorescence)


Il s’agit d’une famille par enchaînement, càd qu’à l’intérieur, les genres ont tenté toute une palette de lignes évolutives (=essais au niveau génétique) dont la primitive est l’anémone.

Saxifragaceae

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Description morphologique :- Ce sont des herbes, parfois succulentes. - Fleur :

- 5S / 5P / 10St / 2C- On observe 2 manteaux : calice + corolle. - Il y a 2C partiellement soudés ce qui est un caractère

primitif (=tendance à la soudure des carpelles). C’est une plésiomorphie qui rattache les Saxifrages aux Renonculacés.

- Pentamérie (=5 mérie)- Il y a 10E, ce qui est un signe d’évolution car le chiffre est

fixe ; c’est un signe dans ce sens. - Isostémonie (ou obdiplo-).

- Il existe un système de cils ou de poils qui empêchent une trop grande évaporation.

- Saxifraga, …- Il s’agit d’une forte composante de la flore de montagne très habituée aux

rayonnements UV. - Quelques plésiomorphies :

2C partiellement soudés- Quelques apomorphies :

10E Hétérochlamyde Fleur cyclique (= (?) verticillée) Hypanthium


Papaveraceae

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Description morphologique :- Il s’agit d’herbes possédant un appareil sécréteur de latex. - Fleur :

- 2S / 4P / 6-nSt / 2-nC- Soudure des carpelles entre eux. - On observe nE ce qui est un caractère primitif. - On observe 2 sépales qui entourent des pétales chiffonnés (4). - Au dessus des carpelles se trouvent les stigmates.

- Les feuilles sont alternes.

- Coquelicot, pavot, …- Cette famille appartient aux Renunculales. - Quelques plésiomorphies :

nE Fleur spiralée (ou spiralo-cyclique) Feuilles alternes Polystémone

- Quelques apomorphies : Tétramère Placentation pariétale Réduction du nombre de carpelles chez certaines espèces.


Platanaceae

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Description morphologique :- Fleur :

- Fleurs unisexuées (monoïque) : - Femelle : stigmates ressemblent à des poils (3-7S / 5-

8C)- Mâle : sphères avec plaques (3-4S / 3-7St). Les

étamines sont opposées aux sépales. - On observe une réduction des fleurs construites sur le modèle

3-4. - Fleur pseudanthiale. - L’inflorescence se présente sous forme de capitules

sphérique pendante. - Les feuilles sont palmatilobées. - Les fruits sont des akènes poilus ou nucules réunis en un capitule

sphérique.

- Platane, … - Cette famille forme des forêts de galerie aux Etats-Unis, en occupant le fond

des vallées au bord des rivières. - Quelques plésiomorphies :

Haplochlamyde Monoïque

- Quelques apomorphies : On observe une réduction des fleurs construites sur le modèle

3-4. Fleur unisexuée


Caryophyllidées et Santales

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Caryophyllidés et Santales

- Quelques plésiomorphies : Trimérie Indiférentiation périanthaire

- Quelques apomorphies : Hétérochlamydie Gamopétalie Gamocarpellie

- Les produits biochimiques sont différents de ceux du reste du règne végétal.

- On observe la présence de plantes carnivores. Il s’agit de plantes qui compensent les manques de leur environnement par l’ingestion de proie (insectes,…).

- Quelques caractères dérivés propres : Embryons courbes Ovules imparfaits Placentation centrale ou basale Hétérotrophie

Les CARYOPHYLLIDES et SANTALES sont des Eudicotylédones présentant des caractères originaux (périsperme, embryon courbe ou ovules imparfaits, centrospermie, hétérotrophie), coexistant avec des caractères archaïques et des caractères évolués.

Polygonaceae

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- 5-6T / 6St / 3C- Elles ont de petites fleurs avec une seule enveloppe possédant

6 sépales. - Le nombre d’étamines est un multiple de 3. Mais il faut

savoir que le nombre varie dans le genre (p.ex. il y en 6 chez la rhubarbe).

- Les inflorescences sont en épis, racème ou panicule de cymules.

- Feuille : - Les feuilles sont alternes, simples, entières. - On observe des ochréa, càd une gaine stipulaire entourant la

tige au-dessus de l’insertion pétiolaire. - Fruit :

- Il est ailé (avec 3 ailes).

- Rhubarbe, renouée, sarrasin, … - Il s’agit souvent de plante herbacées sous nos latitudes, mais sous les tropiques,

elles se présentent plutôt sous forme d’arbustes ou d’arbres. - Ce sont des plantes qui ont souvent co-évolués en symbiose avec les animaux

(p.ex. fourmis où, sous les tropiques, elles défendent l’arbre). - Il s’agit pour beaucoup de plantes compagnes, càd qu’elles suivent l’homme

sans pour autant être cultivées, mais sont néanmoins consommées. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes, simples, entières Homoïochlamydie Trimère (svt) Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Ovule solitaire, orthotrope


Caryophyllaceae

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Description morphologique :- Il s’agit d’herbes. - Fleur :

- 5S / 5P / 5-10St / 2-5C- Il y a des sépales qui protègent les étamines, les carpelles,…

il s’agit donc de plantes hétérochlamydes. - Les sépales peuvent être libres ou soudés- On trouve 2 groupes :

- Calice soudé en un tube- Calice constitué en 2 sépales

- La placentation est axile avec présence de nombreux ovules. - Les fruits sont des capsules s’ouvrant par des valves ou des dents.

- Œillets, … - On trouver la présence de coussinets afin de résister aux rayonnements UV en

haute montagne. - Quelques plésiomorphies :

Dialypétale Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Hétérochlamydie Feuilles opposées Placentation axile à centrale


Droseraceae

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Description morphologique :- Ce sont des herbes carnivores. - On observe un piège qui peut être :

- Actif : se referme- Passif : attend que l’on se colle dessus.

- Les feuilles sont en rosettes basales, modifiées pour capturer les insectes. On y observe des poils glanduleux, irritables. Des stipules sont souvent présentes.

- Fleur : - 5S / 5P / 5St / 3C- Les inflorescences sont en grappe.

- Drosera, … - La plupart des plantes carnivores appartiennent aux Caryophyllidées. - Quelques plésiomorphies :

Stipules souvent présentes Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Carnivores Hétérochlamyde Pentamère Grains de pollen réunis en tétrade Placentation pariétale ou basale (plus rare)


Rosidés

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Rosidés I

Rosidé I

Rosidé II

Rosidé III

Rosidé IV

Rosidé

Les ROSIDES sont des Eudicotylédones supérieures dialypétales, à fleurs cycliques, hétérochlamydes, (tétra-) pentamères, à ovule bitégumenté et crassinucellé.

Les ROSIDES I sont hypogynes, dialycarpellés ou pseudomonomères présentant souvent des réductions florales et des structures pseudanthiales, à feuilles généralement dentées, découpées ou composées.

Les ROSIDES II sont hypogynes, gamocarpellées, discifères ou glandulifères, à feuilles simples entières.

Les ROSIDES III sont hypogynes, gamocarpellées, à feuilles souvent composées ou découpées.

Les ROSIDES IV sont péri- ou épigynes à feuilles simples souvent opposées.

- Quelques caractères dérivés propres : 4 – 5 (S + P) (6) Dialypétales

Rosidés I

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Les ROSIDES I sont hypogynes, dialycarpellés ou pseudomonomères présentant souvent des réductions florales et des structures pseudanthiales, à feuilles généralement dentées, découpées ou composées.

Les plantes à chattons sont nombreuses sous nos latitudes à cause des courants glaciaires importants lors du retrait des glaces. Le climat était instable donc les plantes polynisées par le vent étaient favorisées.

Rosidés I

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- Quelques plésiomorphies : Feuilles simples (chez nous) Fleurs imparfaites

regroupées en pseudanthes anémogames (Fagales)

- Quelques apomorphies : Feuilles composées (sous les

tropiques) Fleurs parfaites zoogames

zygomorphes (Fabales)

- Rosiers, framboisiers, … - Certaines familles sont pseudanthiales avec de petites fleurs

haplochlamydes (S). [ éventuellement : Urticaceae et Fagales]. - Fraisier : fleurs ressemblent aux Renunculidées, mais

l’épithalice est différente entre les 2. Les carpelles sont nombreux et indépendants. Carpelles secs forment un « fruit ».

- Framboise : carpelles gonflés d’eau forment un « fruit ».

- Quelques caractères dérivés propres :

Rosaceae

Fagales (=amantifèresplantes à chatton)

Urticaceae

Fabales (=légumineuses)

Rosidés IFagaceae

Betulaceae

Fabaceae

Groupes phares

Fabaceae

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Description morphologique :- Ce sont des plantes plutôt herbacées sous nos latitudes, mais sont de préférence des

arbres sous les tropiques. - Fleur :

- 5S / 5P / 10St / 1C- Les 2 pétales du bas sont soudés.- On appelle ces fleurs « papillonacées »- Il y a 10 étamines soudées ensemble (exceptions à 9 + 1) caractère très

important !!!- Tous les carpelles donnent un légume (haricot, …). - TOUJOURS MONOCAREPELLEES !

- C’est une plante dite néophyte, càd qu’il s’agit d’une plante (marche aussi pour les animaux!) introduite qui se développe de manière très efficace, car on n’introduit pas le prédateur en même temps. Pour les Fabacés il s’agit du Robinié.

- Ce sont les légumineuses (haricots, …). - On retrouve au niveau des racines des légumineuses des petits mycorhizes. - Ce sont de grands arbres dans les forêts tropicales humides et les savanes. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes Dialypétale

- Quelques apomorphies : Zygomorphie Hétéroclamyde 10E soudées Feuilles composées


Rosaceae

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Description morphologique :- Il s’agit d’arbre, d’arbuste ou d’herbe. - Fleur :

- 5S / 5P / 10-nSt / 1-nC

- Aubépine, pommier, fraisier, …- Quelques plésiomorphies :

Hypogyne (parfois péri- ou épigyne) Polystémone Dialycarpellées (parfois gamocarpellées)

- Quelques apomorphies : Cyclique Hétérochlamyde


Rosoideae

Prunoideae

Spiraeoideae

Maloideae

Rosaceae

Ovaire supère. Nbrx carpelles uniovulés produisant des drupéoles ou des akènes.

Ovaire supère. Un seul carpelle uniovulé produisant une drupe. Fleur

généralement épigyne.

Ovaire supère. 1-5 carpelles contenant de nombreux ovules produisant des

follicules. Fleur périgyne.

Ovaire infère. 1-5 carpelles soudés produisant une « pomme ».

Il s’agit d’une famille par enchaînement, càd qu’à l’intérieur, les genres ont tenté toute une palette de lignes évolutives (=essais au niveau génétique).

Rosaceae (suite et fin)

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Urticaceae

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Description morphologique :- Il y a présence de poils urticants sur ces herbes. - Fleur :

- 4-5S / 4-5St [mâle] et 4-5S / 1C [femelle]- La fleur est haplochlamyde, en effet, on

observe que les sépales, mais pas de pétales. - Les étamines sont opposées aux sépales.

- Ortie, …- Ce groupe est relié aux Rosaceae. - Quelques plésiomorphies :

Ovaire supère (hypogyne)- Quelques apomorphies :

Simplification des fleurs haplochlamydie


Juglandaceae

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Description morphologique :- Feuille :

- Les feuilles sont composées aparipennées. - Fleur :

- 4S / 0P /5-40St [mâle] et 4S / 0P / 2C [femelle]- Pseudanthes uniquement. - Il y a sur le même arbre des fleurs mâles (chatons

pendants) et des fleurs femelles (épis courts dressés). Ces dernières sont verdâtres et l’ovaire est infère.

- Les fruit sont des drupes, dont la noix est l’endocarpe coriace.

- Noyer, … - Dans nos régions, on trouve beaucoup de noyers, car à une certaine époque,

on faisait les crosses des fusils en bois de noyer. - Ce sont des arbres aromatiques. - Quelques plésiomorphies :

Actinomorphe Monoïque (le plus souvent)

- Quelques apomorphies : Sur le même arbre, on trouve des fleurs mâle et femelle, ce

qui est le signe du dioïsme. Ovaire infère (épigyne). Haplochalmyde ou achlamyde Drupe


Fagaceae

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- Les feuilles sont simples. - Hêtre (=Fagus) : on observe une pilosité sur le bord des

feuilles. Ils sont moins fréquents à Genève que le chêne, mais ils deviennent plus nombreux si l’on va vers l’est.

- Les feuilles sont découpées, mais ce n’est pas une caractéristique absolue, en effet, il existe des imitateurs.

- Fleur : - 6S / 0P / 6St [mâle] et 7S / 0P / 3-6C [femelle]- Pseudanthes uniquement. - Seules les fleurs mâles sont en chaton (épis pendants). - Les fleurs femelles sont plutôt dressées en simmules.

- Ovaires infères- Les fleurs femelles peuvent être regroupées par 2 (hêtre)

ou 3 (châtaignier où l’on trouve des séries de petits fleurs mâles).

- Châtaigner, hêtre, chêne, …- Quelques plésiomorphies :

Monoïque (fleur mâle et femelle sur des arbres différents) Feuilles simples

- Quelques apomorphies : Haplochlamyde Ovaires infères (épigyne)


Betulaceae

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Description morphologique :- Feuilles :

- Les feuilles sont simples. - Fleur :

- 0-6S / 4St [mâle] et 0-6S / 2C [femelle]- Les fleurs sont regroupées en simmules. Il faut une foule de

simmules pour faire un chaton (pendant pour le mâle et pendant ou dressé pour la femelle).

- Pseudanthe uniquement.

- Bouleau, … - Il s’agit d’arbres - Quelques plésiomorphies :

Feuilles simples Monoïque

- Quelques apomorphies : Ovaire infère (épigyne) Cyclique


Cucurbitaceae

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- 5S / 5P / 5St ou 3C- Il y a des fleurs mâle (les anthères sont

soudées) et femelle (ovaire infère et fleur au-dessus).

- Euanthes. - Fruit :

- Ils sont appelés péponides. - Ils sont d’excellents aliments, servent à

construire des instruments de musique (Afrique), …

- On observe de petites vrilles. - Ils forment des lianes occasionnellement.

- Courge, concombre, melon, …- Il s’agit d’herbes rampantes ou grimpantes avec des vrilles. - Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Ovaire infère (épigyne) Généralement unisexuée Placentation pariétale Anthères soudés Hétérochlamyde Gamopétale


Rosidés II

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Rosidés II

- Quelques plésiomorphies : Ovaire supère Feuilles sont simples (mais avec bon nombre

d’exceptions). - Quelques apomorphies :

Hétérochlamyde Gamocarpellie Avantages évolutifs :

Carpelles soudés Glandes pour attirer les pollinisateurs

- Quelques caractères dérivés propres : Nombre de plantes sont

munies de glandes qui produisent du nectar pour attirer les pollinisateurs.

Les ROSIDES II sont hypogynes, gamocarpellées, discifères ou glandulifères, à feuilles simples entières.

Vitaceae

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Description morphologique :- Elles portent des vrilles qui permettent de pousser sur des supports. - Fleur :

- 4-5S / 4-5P / 4-5St / 2C- Cali (=pétales soudés en une seule pièce et tombe, on ne voit

que les étamines qui sortent des carpelles). - Glandes odoriférantes (ce qui en fait des ROSIDES II). - En général les étamines sont alternes aux pétales, alors qu’ici

elles sont alignées aux pétales. - Les fruits sont des baies.

- Vignes, …- C’est un groupe qui se situe entre les ROSIDES I et ROSIDES II. - Il s’agit de plantes méditerranéennes. - Quelques plésiomorphies :

Ovaire supère (hypogyne) Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Hétérochlamyde Cyclique


Linaceae

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- 5S / 5P / 5St / 3-5C- On trouve des glandes entre les étamines et les pétales, à

leur base. - Les carpelles deviennent ligneux et à maturité, ils libèrent

les grains. - Les inflorescences sont en cyme, grappe ou épi. - Le chiffre fondamental de la plante est 5. - Elle est hétérochlamyde. - L’ovaire est gamocarpellé. - Les fleurs sont actinomorphes.

- Lin, …- Ce sont des plantes à fibres qui servent pour la confection de tissus, … - Ce sont des herbes ou des arbustes. - Quelques plésiomorphies :

Actinomorphes Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Ovaire gamocarpellé (à se rappeler) Hétérochlamyde (à se rappeler) Le chiffre fondamental de la plante est 5. (A se rappeler) On trouve des glandes dans les fleurs. (A se rappeler) Placentation axile


Violaceae

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- 5S / 5P / 5St / 3C- La fleur est zygomorphe, ce qui représente une co-

adaptation aux pollinisateurs). - Le pétale antérieur est grand, alors que les 2 pétales les plus

postérieurs forment les ailes. - Feuille :

- Les stipules (à la base des feuilles) sont bien développés.

- Violette, pensée, … - Les pensées sont des violettes cultivées. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles stipulées ? Actinomorphe (pour certaines espèces) Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Zygomorphie (pour certaines espèces) Placentation pariétale ou centrale Glandes nectarifères Hétérochlamyde


LIN VIOLETTE

Actinomorphe Zygomorphe

Placentation axile Placentation centrale

Rare chez nous Fréquente chez nous

Pas de stolon Stolon présent

Glandes Glandes nectarifères produisant du nectar (dans les éperons)

Euphorbiaceae

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Description morphologique :- 0-3-5-nS / 0P / 1-nSt ou 3C- Ce sont aussi bien des herbes que des arbres. - Ce sont des plantes à latex souvent très toxique (à savoir!). Elles sont donc

dangereuses pour les yeux, les peaux sensibles, … - Fleur :

- Ces plantes ne possèdent pas de fleurs, mais des inflorescences (=siates) (à savoir!). - Fleurs mâles limitées aux étamines. - Fleurs femelleslimitées aux ovaires.

Þ Le tout est entouré de bractées contenant des glandes à nectars.

- On observe une régression des structures complètes qui involuent vers des structures incomplètes ou minimum (=involution ou évolution régressive) (à savoir!).

- Fruit : - Il s’agit de capsules tricoques.

- On observe la présence de glandes sur différents organes (feuilles, tiges, fleurs, …) et pas uniquement sur les fleurs.

- Elles peuvent être cactiforme sans pour autant être des cactus.

- Ricin, … - Cette famille n’est pas représentative du groupe ; elle est atypique, variable et très

compliquée. Il ne faut donc ici retenir que sa structure!!!- Dans nos contrées, on les appelle « mauvaises herbes », mais elles représentent aussi

quelques plantes de nos forêts (Bois de Versoix). - Quelques plésiomorphies :

Régression des structures (involution ou évolution régressive) Ovaire supère (hypogyne) Achlamyde ou haplochlamyde

- Quelques apomorphies : Inflorescence Présence de glandes nectarifères


Salicaceae

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- 0S / 0P / 2-nSt / 2C- Ce sont des fleurs très réduites. Le périanthe est coloré et est

unique devant.- On observe des fleurs mâle et femelle. - Elles sont munies de poils. - Ce sont des chatons unisexués. - On observe 2 carpelles soudés avec les ovules à la base. À

maturité, les carpelles s’ouvrent et libèrent les graines qui volent très loin grâce à leurs ailettes (c’est d’ailleurs notamment grâce à cela que les saules sont d’excellents colonisateurs).

- Les fleurs sont disposées à l’aisselle d’une bractée. - Le calice est représenté par des glandes ou un disque

nectarifère. - La graine est poilue.

- Saule, peuplier, …- Les saules poussent dans des zones humides et assèchent ces zones. - Quelques plésiomorphies :

Hypogyne- Quelques apomorphies :

2 carpelles soudés avec les ovules à la base. Dioïque Cyclique


Celastraceae

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- 5S / 5P / 3-5St / 2-5C- Ce sont des fleurs euanthiales.

- Les feuilles sont opposées simples.

- Fusain, … - Ce sont plutôt des arbres ou des arbustes. - Ce sont des plantes qui utilisent la zoogamie, càd la fécondation par les

animaux. Notons que la zoochorie serait la dispersion par les animaux. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles simples Actinomorphe Dialypétale

- Quelques apomorphies : Feuilles opposées Cyclique Hétérochlamyde


Rosidés III

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Rosidés III

Les ROSIDES III sont hypogynes, gamocarpellées (=sépare les ROSIDES III des ROSIDES I), à feuilles souvent composées ou découpées (fait des ROSIDES III un groupe particulier).

Brassicaceae

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- 4S / 4P / 4-6-nSt / 2-nC- Tétradyname (=4 grandes étamines + 2 petites étamines).- Les pétales sont en croix.

- Feuille : - Elles sont alternes composées ou divisées (chez les

Caparaceae (=câpres), la feuille est composées unifoliée!). - Fruit :

- Le fruit est nommé silique, càd que c’est une capsule avec 2 parois qui se séparent et entourent les ovules puis les graines fixées au centre sur une fausse cloison. La silique peut être allongée, ronde, aplatie, …

- On observe une stabilité des fleurs et une variabilité des fruits, d’où la grande importance des fruits pour déterminer les genres de cette famille.


- Chou, … - On les nomme « crucifères » (=en forme de croix). - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes Polystémone Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Feuille composées ou divisées Tétradynames Hétérochlamyde Placentation pariétale

Malvaceae

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- 5S / 0-5P / 10-nSt / 2-5C- Les étamines sont soudées en colonne. - L’ovaire est soudé avant de devenir fruit. Les carpelles vont se

dissocier et tomber. - La préfloraison est tordue, càd que les pétales se recouvrent les

uns les autres. - Feuille :

- Les feuilles sont divisées ou découpées, mais les lobes ne sont pas totalement individualisés.

- Fruit : - Il s’agit de scyzocarpes qui se divisent a posteriori pour se

disperser. Le méricarpe est le résultat de la division. - Il existe des poils étoilés sur tous les organes (sépale, feuilles, …).

- Mauve, baobab, coton, ibiscus, …- Le coton entoure les graines de poils longs, leur permettant de se déplacer à

longue distance grâce au vent. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes simples Actinomorphe Polystémone Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Les étamines sont soudées en colonne. L’ovaire est soudé. Les feuilles sont divisées ou découpées. Fruit composé


Rutaceae

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- Les feuilles sont unifolliées ou composées aparipennées. - Fleur :

- Il existe quelques RUTACEAE qui sont zygomorphes. - 5S / 5P / 10E + disque à l’intérieur (il peut y avoir nE) / 4-5C

(séparation en méricarpe par la suite). - Fruit :

- Le fruit est une espéride, càd une baie avec une paroi épaissie dans laquelle les poils sont remplis de liquide. Pourtant il s’agit là d’une exception des RUTACEAE que l’on connaît qui n’est pas représentative des fruits de la famille.

- Citronnier, oranger, …- Quelques plésiomorphies :

Il peut y avoir nE Ovaire supère (hypogyne) Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Feuilles composées Fruit composé Hétérochlamyde Cyclique


Sapindaceae

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- 4-5S / 4-5P / 8St / 2-3C- L’androcée est construite sur le chiffre 8.

- Feuilles : - Elles sont composée pennées alternes.

- Les ERABLES sont construit comme suit : Ils possèdent des feuilles pentilobées opposées, alors que

chez les platanes elles sont alternes. Ils caractérisent les forêts genevoises champêtres. Ils peuvent monter très haut en altitude. Les ERABLES se trouvent préférentiellement dans les chênaies à charme. Leur fleur sont construite sur le modèle suivant : 5S + 5P (alternés) / 8E + 1 gros disque.

- Les fruits sont surtout des capsules trigones (et samare tri-ailées).

- Érable, marronnier, … - Il s’agit d’une énorme famille très variable. Chez nous elle est très représentée

par les érables. - Les marronniers appartiennent aux SAPINDACEAE. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes Dialypétale Pétales libres

- Quelques apomorphies : Feuilles composées pennées Cyclique Hétérochlamyde


Geraniaceae

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- 5S / 5P / 5+5St / 5C- Elles ressemblent à celles des MALVACEAE. - Elles possèdent 10 étamines libres (et non une colonne

comme les MALVACEAE). - Il y a présence de glande nectarifères extrastaminales. - Les carpelles se dessèchent et s’enroulent autour des graines

qui se font éjecter de cette manière sous leur forme méricarpique. Ensuite les graines ont la faculté de se déplacer sur le sol par elles-mêmes ; c’est ce que l’on nomme l’autochorie.

- Fruit : - Il s’agit de scyzocarpes, terminé par un long bec, qui se

séparent à maturité en méricarpes.

- Géranium, … - Quelques plésiomorphies :

Dialypétale Actinomorphe (rarement zygomorphe) Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Fruit composé Feuilles découpées ou souvent composées Système d’éjection des méricarpes Cyclique Hétérochlamyde Pentamère


Rosidés IV

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Rosidés IV

Les ROSIDES IV sont péri- ou épigynes à feuilles simples souvent opposées.

Lythraceae

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- Les feuilles sont opposées. - Fleur :

- 4-8S / 4-8P / 8-16St / 2C- On aperçoit une dominance d’épigynie avec un ovaire supère

(I).

- Salicère, …- Quelques plésiomorphies :

Ovaire supère (hypogyne, parfois épigyne) Dialypétale

- Quelques apomorphies : Feuilles opposées Cyclique Hétérochlamyde


Myrthaceae

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- 4-5S / 4-5P / nSt / 2-5C- On observe beaucoup d’étamines (nE). - Les pétales sont libres, parfois soudés en chapeau

(=calyptre). Ils tombent par la suite laissant apparaître les étamines.

- On observe la présence d’un disque nectarifère recouvrant l’ovaire infère pluriloculaire.

- Feuille : - Les feuilles sont opposées (sauf certaines comme les

Eucalyptus) et souvent ponctuées de points translucides (=glandes).

- Myrthe, goyave, eucalyptus, …- Ce sont des arbres ou arbustes aromatiques. - Quelques plésiomorphies :

Beaucoup d’étamines (nE) Dialypétale Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Les pétales sont soudés (=calyptre). Feuilles opposées Cyclique Hétérochlamyde Ovaire infère pluriloculaire (épigyne)


Astéridés

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Astéridés

Rosidé I

Rosidé II

Rosidé III

Rosidé

Les ASTERIDES I sont archïiques, hypogynes à fleurs polystémones ou obhaplostémones, parfois encore dialypétales.

Les ASTERIDES II sont supérieurs, hypogynes à fleurs haplostémones ou oligostémones, avec présence d’iridoïdes et d’alcaloïdes.

Les ASTERIDES III sont supérieures, épigynes, à fleurs haplostémones, souvent pseudoanthiales, avec des polyacétylènes et sesquiterpènes.

Les ASTERIDES sont des Eudicotylédones supérieures gamopétales à fleurs cycliques, hétérochlamydes, à ovule unitégumenté et ténuinucellé.

Astéridés I

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Astéridés I

Les ASTERIDES I sont archaïques, hypogynes à fleurs polystémones ou obhaplostémones, parfois encore dialypétales.

Cornaceae

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- 4S / 4P / 4St / 2C- Ce sont de petites fleurs dialypétales (4P) qui forment des

inflorescences. Elles sont soutenues par de grandes bractées. Des pseudanthes sont ainsi formées.

- Elles sont rattachées aux ASTERIDES grâce à : - Leurs molécules chimiques- La génétique moléculaire

- Cornouiller, … - Ce sont des arbres ou des arbustes. - Quelques plésiomorphies :

Dialypétalie Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Inflorescence (pseudanthe) Feuilles opposées (rarement alternes) Pas de stipule Cyclique Hétérochlamyde Ovaire infère (épigyne) Sépales soudés, parfois absents. Placentation axile Fruits sont des drupes


Ericaceae

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- 5S / 5P / 10St / 5C- Les fleurs sont en forme d’urne. - Les pétales sont soudés (P). - On observe la présence de 10 étamines soudées sur le

réceptacle, les étamines libres étant considérées comme une plésiomorphie (caractère archaïque). Le pollen se trouve sur les extrémités des étamines.

- Les feuilles sont souvent en forme d’aiguilles (éricoïdes).

- Bruyère, raisin d’ours, myrtille, rhododendron, …- Ce sont surtout des arbustes. - Ce sont des plantes des zones acides. Elles sont caractéristiques de nos

montagnes. - Quelques plésiomorphies :

Ovaire supère (hypogyne)- Quelques apomorphies :

10 étamines soudées (10E) Forme d’urne de la fleur Les pétales sont soudés Cyclique Hétérochlamyde Gamopétalie


Primulaceae

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- 5S / 5P / 5St / 5C- Les étamines sont fixées dans le tube. On observe ainsi 2

types de fleurs : - Les fleurs à style court- Les fleurs à style longCela leur permet d’éviter l’autofécondation.

- Primevère, …- Ce sont des herbes annuelles ou vivaces avec rhizome ou tubercule. - Quelques plésiomorphies :

Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Étamines fixées dans le tube (style courts et longs) éviter

autofécondation. hétérostylie Feuilles opposées ou verticillées Cyclique Hétérochlamyde Placentation centrale Gamopétalie


Astéridés II

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Astéridés II

Les ASTERIDES II sont supérieurs, hypogynes (il s’agit souvent d’un ovaire supère biloculaire avec 2 ou plusieurs ovules unitégumentés et ténuinucellés) à fleurs haplostémones ou oligostémones, avec présence d’iridoïdes et d’alcaloïdes.

Gentianales (Gentianaceae)

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- 5S / 5P / 5St / 2C- Les filets des étamines sont fixés à mi-hauteur. - La placentation est pariétale.

- Gentiane, … - Quelques plésiomorphies :


- Quelques apomorphies : Placentation pariétale Filet d’étamines fixés à mi-hauteur. Feuilles opposées Pas de stipule Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale


Rubiaceae

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- On observe 2 feuilles opposées avec des stipules qui se développent, ce qui donne à la structure une impression de rosette.

- On observe souvent un seul style souvent bifide. - Fleur :

- 4-5S / 4-5P / 4-5St / 2C- L’ovaire est infère (épigynie) avec 2 sépales à la base. - Le nombre fondamental de la fleur est 5.

- Café, … - On tire la quinine d’une plante appartenant à cette famille. Cette substance est

très efficace contre le paludisme comme on le sait. - Quelques plésiomorphies :

Présence de stipules Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Ovaire infère (épigynie) Tétra- ou pentamère Feuilles opposées ? Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Ovaire infère (épigyne)


Solanales (Solanaceae)

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- Les feuilles sont alternes et toxiques. - Fleur :

- 5S / 5P / 5St / 2C- Le nombre de pétale est un multiple de 4 ou 5. - Les ovaires biloculaires sont munis de 2 gros placenta au milieu et

munis d’un grand nombre d’ovules. - On observe un grand nombre d’étamines (ces 2 faits en bleu

sont ce qui permet de reconnaître la famille). - La fleur est légèrement asymétrique (gynécée oblique).

- Tomates, pomme de terre, belladone, tabac, …- C’est une famille de « mauvaises herbes ». - Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Pas de stipule Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale


Boraginaceae

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- 5S / 5P / 5St / 2C- L’ovaire est gynobasique (style qui naît à la base des carpelles)

(?). Ici, c’est plutôt style gynobasique!- On observe souvent, dans cette famille, des inflorescences

scorpioïdes (courbure en queue de scorpion). - On observe souvent des poils sur les fleurs, les feuilles, … - Pour le fruit, on observe 4 nucules ou méricarpes indéhiscents formant

un tétrakène.

- Bourrache, …- Quelques plésiomorphies :

Feuilles alternes simples Actinomorphe Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Inflorescences scorpioïdes Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Pentamère Ovaire bicarpellé formant généralement 4 loges par la présence

d’une fausse cloison


Lamiaceae

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Description morphologique :- Les feuilles sont opposées simples. - Fleur :

- 5S / 5P / 4St / 2C- Les inflorescences sont condensées en verticilles.

- Sauge, … - Ce sont surtout des herbes, voire des arbustes. - Quelques plésiomorphies :

Feuilles simples Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Zygomorphie Feuille opposées Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Méïostémone


Verbenaceae

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- 5S / 5P / 4St / 2C- Le style est terminal.

- La tige jeune est quadrangulaire.

- Verveine, …- Quelques plésiomorphies :

Feuilles simples Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Feuilles opposées Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Pentamère Zygomorphe (parfois actinomorphe) Placentation axile Méïostémone


Scropulariaceae et Plantaginaceae

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- (4)-5S / (4)-5P / 4-5St / 2C- Ce sont des fleurs en épis. - Elles sont zygomorphes.

- Digitale, gueule de loup, plantin, …- Les Plantaginaceae appartenant aux

Scropulariaceae sont par exemple le plantin et d’autres…

- Quelques plésiomorphies : Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : Zygomorphie Gamopétale


Orobanchaceae

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- 5S / 5P / 4St / 2C- Calice à sépales soudés.

- Euphrasie, …- Elles ne possèdent pas de chlorophylle (ou très peu). Elle se fixe sur les

racines des pins ou des sapins. - Quelques plésiomorphies :

Feuille simple Ovaire supère (hypogyne)

- Quelques apomorphies : (Hémi-) parasite Pas de stipule Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Pentamère Zygomorphe Méïostémone



- 4S / 4P / 2St / 2C- C’est la seule famille à posséder des fleurs actinomorphes

dans ce groupe.

- Olivier, frêne, …- Le frêne se trouve dans les zones humides de nos forêts ; ils sont mélangés aux

chênes. - Quelques plésiomorphies :


- Quelques apomorphies : Feuilles opposées Pas de stipule Cyclique Gamopétalie Hétérochlamyde Tétramère Méïostémone


Oleaceae

Astéridés III

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Règne : PLANTESPhylum : ANGIOSPERMESClasse : Astéridés III

Les ASTERIDES III sont supérieures, épigynes (il s’agit plutôt d’un ovaire infère), à fleurs haplostémones, souvent pseudoanthiales, avec des polyacétylènes et sesquiterpènes.

Dans les groupes les plus évolués, il n’y a presque plus que des apomorphies.

Aquifoliaceae

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- 4-5S / 4-5P / 4-5St ou 4-5C- Les pétales sont presque libres, mais restent soudés à la

base. - L’ovaire est supère. - Elles sont unisexuées par avortement.

- Fruit : - Le fruit est une drupe qui possède 4 noyaux très durs

(=pyrènes).

- Houx, … - Ce sont des arbres ou des arbustes. - Quelques plésiomorphies :

Ovaire supère (hypogyne) Feuilles alternes simples Présence de stipules Pétales libres (mais restent soudés à la base apomorphie) Actinomorphe

- Quelques apomorphies : Dioïque Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale


Apiaceae

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Description morphologique :- Il existe des canaux sécréteurs résinifères dans tous les organes de la

plante. - Fleur :

- 5S / 5P / 5St / 2C- Ces plantes possèdent des inflorescences en ombelle typique

(ou plus rarement composées d’ombellules) entourées par un involucre. Certaines espèces ne possèdent qu’un départ d’ombelle (=pseudanthe), alors que d’autres en possèdent 2. C’est un groupe pseudanthiale.

- Sous les ombelles, on observe la présence caractéristique de feuilles.

- Ils sont inferovarié, certes, mais possèdent des pétales libres. Mais il faut attention, en effet, cette déchirure s’effectue après ouverture, ce sont donc de fausses dialypétales.

- Fruit : - La forme des fruits permet la détermination des genres, au

même titre que les fleurs. - Ce sont des schizocarpes à 2 méricarpes.

- Cerfeuil, …- Souvent on observe des familles sœurs : les Apiaceae (=herbacées) et les

Araliaceae (=arbres), p.ex. - Ce sont des herbes, des fois des arbustes. - Quelques plésiomorphies :

Pétales libres ( ce sont tout de même de fausses dialypétales)

Actinomorphe Bisexuée

- Quelques apomorphies : Inflorescences (pseudanthe) Pentamère Inferovarié (épigyne) Cyclique Hétérochlamyde


Caprifoliaceae

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- 4-5S / 4-5P / 1-5St / 2-5C- Ce sont des inflorescences en pseudanthe. - On observe 3 loges ovariennes, dont 1 est fertile, alors que

les 2 autres sont stériles. - L’ovaire est infère et surmonté par des poils développés par

le calice. Cela constitue une sorte de parachute (=fruit planeur léger), un sipsème.

- Les anthères sont libres. - Les filets des étamines sont libres.

- On peut confondre de nombreuses Caprifolliaceae avec des Asteraceae (ou Composées), mais ces premières possèdent des anthères libres, alors que les dernières possèdent des anthères soudés.

- Chèvrefeuille, valériane, …- Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Inflorescence en pseudanthe 3 loges ovariennes dont une fertile et deux stériles Ovaire infère (épigyne) Fruit planeur léger Feuilles opposées Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Zygomorphe Sépales soudées Filets des étamines soudés à la corolle Placentation axile


Campanulaceae

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- Il s’agit de la plante gamopétale inferovariée par excellence (il serait donc bon de savoir la dessiner!!! ).

- 5S / 5P / 5St / 3C- Les étamines sont fixées au-dessus de l’ovaire, ce qui est une

plésiomorphie (=comme chez els ERICACEAE). - Les styles et les stigmates sont sans étamines à côté, ce qui

empêche l’autofécondation. - On observe 3 loges fertiles avec de nombreux ovules, ce qui est

une plésiomorphie. - On assiste à un regroupement de petites fleurs en

inflorescences (=pseudanthe). - Fruit :

- Le fruit s’ouvre sur le côté (=trou) pour laisser sortir les graines.

- Campanule, … - Ce sont surtout des fleurs de montagne. - Quelques plésiomorphies :

Les étamines sont fixées au-dessus de l’ovaire 3 loges ovariennes fertiles avec de nombreux ovules Feuilles simples

- Quelques apomorphies : Styles et stigmates sans étamines à côté pas d’autofécondation Stigmate souvent trifide Gamopétallie Inferovariée (épigyne) Inflorescences (=pseudanthes) Pas de stipule Cyclique Hétérochlamyde


Asteraceae ou COMPOSEES

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- Marguerite, pissenlit, bleuet, edelweiss, …- Il s’agit d’une famille très vaste. Elle est très difficile à

distinguer ; c’est une grande famille, il est donc relativement courant d’avoir de la peine à distinguer les genres !

- L’edelweiss est un capitule de capitule. - Quelques plésiomorphies :

- Quelques apomorphies : Pas de stipules Cyclique Hétérochlamyde Gamopétale Ovaire infère (épigyne) Disque nectarifère épigyne


TUBULEUSE LIGULEE TUBULO-LIGULEE

actinomorphe•Dvpt unilatéral de la corolle

•Svt stérile ou femelleMélange des 2 premières


- 5S / 5P / 5St / 2C- Les inflorescences sont des capitules plans, convexes ou concave, entourés d’un involucre de bractées. - Suivant le type de fleurs composant l’inflorescence, on observe 3 types d’inflorescence décrites ci-dessus.

Asteraceae ou COMPOSEES

Page 129


Bibliographie : - C. Rossier, « Introduction à la Systématique des Procaryotes », 2002, Uni Genève

(Sect. Biologie, Dpt. de Botanique et de Biologie Végétale), 7p.

- M. Ojha, « Systématique des Champignons », 2002, Uni Genève (Sect. Biologie, Dpt. de Botanique et de Biologie Végétale), 20p.

- P. Clerc, « Cours de systématique végétale 2002-2003 : Introduction à la phylogénie et aux arbres phylogénétiques », 2003, Conservatoire et Jardin botanique de la Ville de Genève, 8p.

- M. Price, « Cours de Systématique végétale 2003 : Bryophyta », 2003, Conservatoire et Jardin botanique de la Ville de Genève, 25p.

- Polycopié, « Le règne végétal: Bryophytes », 2002, Uni Genève, 20p.

- P. Clerc, « Cours de Systématique végétale 2003: Les ptéridophytes (fougères) au sens large », 2003, Conservatoire et Jardin botanique de la Ville de Genève, 12p.

- P. Clerc, « Cours de systématique végétale 2002-2003 : Les Champignons lichénisés », 2003, Conservatoire et Jardin botanique de la Ville de Genève, 16p.

- Polycopié, « TP de Botanique systématique », 2003, Uni Genève et Conservatoire et Jardin botanique de la Ville de Genève, 30p.

- R.-E. Spichiger, V. V. Savolainen, M. Figeat et D. Jeanmonod, « Botanique Systématique des Plantes à Fleurs : Une Approche Phylogénétique Nouvelle des Angiospermes des Régions Tempérées et Tropicales», 2002, 2e éd., Coll. Biologie, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), 413p [+cd-rom].

- Notes personnelles prises lors du cours de systématique évolutive.

Y. Reimers Pour tout contact : [email protected]

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