chapitre 29 La diversité des Végétaux I : la colonisation des milieux terrestres 697
diversifier grâce à l’acquisition des adaptations qui leur ont permis de survivre et de se reproduire en dépit de ces difficultés.
De nos jours, quelles sont les adaptations uniques aux Végétaux ? La réponse varie selon l’endroit où l’on trace la limite
entre les végétaux terrestres et les Algues (figure 29.4). De
nombreux biologistes ne considèrent comme Végétaux que
les organismes du groupe des Embryophytes (plantes produisant des embryons). D’autres soutiennent à présent qu’il faut
repousser les limites du règne des Végétaux de manière à
inclure certaines Algues vertes (règne des Streptophytes), sinon
toutes (règne des Chlorobiontes ou Viridiplantae). Comme ce
débat est encore loin d’être clos, nous postulerons pour le
moment que les Embryophytes regroupent les Végétaux et
nous désignerons ce taxon par l’expression règne des Végétaux
(ou règne végétal). Dans ce contexte, déterminons maintenant
les caractères dérivés qui distinguent les Végétaux de leurs plus
proches parents algaux, les Charophytes.
Les caractères dérivés des Végétaux
Parmi les adaptations apparues après que les végétaux terrestres
se furent séparés de leurs ancêtres algaux, plusieurs d’entre
elles ont favorisé la survie et la reproduction sur la terre
ferme. La figure 29.5, sur les deux pages suivantes, présente
quatre caractères fondamentaux apparus chez les végétaux
terrestres, mais non chez les Charophytes.
En plus des quatre adaptations présentées à la figure 29.5,
de nombreuses espèces de végétaux ont acquis d’autres caractères dérivés se rapportant à la vie terrestre. Par exemple, l’épiderme de la plupart des végétaux terrestres est recouvert d’une
cuticule composée de cire et d’autres polymères. Constamment exposés à l’air, les végétaux terrestres sont beaucoup plus
sujets au dessèchement que les Algues dont ils descendent.
La cuticule est un agent imperméabilisant qui prévient l’assèchement des organes aériens de la plante tout en la protégeant contre les microorganismes.
Les premiers végétaux terrestres ne possédaient pas de
racines et de feuilles proprement dites. Sans racines, comment
réussissaient-ils à absorber les nutriments contenus dans le sol ?
Des fossiles datant de 420 millions d’années révèlent une adaptation qui aurait permis aux premiers végétaux de se nourrir :
ils formaient avec des Eumycètes des associations symbiotiques
semblables, par la structure, aux associations bénéfiques que
l’on observe aujourd’hui entre Végétaux et Eumycètes. Nous
décrirons plus en détail ces associations, appelées mycorhizes,
et les avantages qu’elles procurent à la plante et au champignon au chapitre 31. Pour l’instant, retenez que le champignon
mycorhizien forme dans les sols des réseaux de filaments
capables d’absorber les nutriments avec beaucoup plus d’efficacité que la plante elle-même. Les Eumycètes transfèrent les
nutriments à leurs partenaires symbiotiques, un avantage qui
a peut-être aidé les végétaux dépourvus de racines à coloniser
les milieux terrestres.
Enfin, un grand nombre de végétaux terrestres produisent
des molécules appelées composés secondaires. Ces composés sont
qualifiés de secondaires parce qu’ils proviennent de voies
métaboliques secondaires, c’est-à-dire d’embranchements des
voies principales qui produisent les lipides, les glucides, les
acides aminés et tous les autres composés communs à tous les
organismes. Parmi les composés secondaires qu’engendrent
les Végétaux, on compte les alcaloïdes, les terpènes, les tanins
et des phénols tels que les flavonoïdes. Les alcaloïdes, les terpènes et les tanins ont souvent un goût amer, une odeur prononcée ou des effets toxiques qui repoussent les animaux
herbivores et les parasites. Les flavonoïdes absorbent les rayons
ultraviolets nocifs et certains phénols protègent la plante
contre les microorganismes pathogènes. L’humain tire également parti de ces substances qui constituent des ingrédients
de diverses épices ou qui entrent dans la composition de médicaments et de nombreux produits.
L’origine et la diversification
des Végétaux
Les paléobotanistes qui étudient l’origine des Végétaux
cherchent depuis longtemps à déterminer quels sont les plus
anciens fossiles des végétaux terrestres. Dans les années 1970,
des chercheurs ont découvert des spores fossilisées remontant
à l’Ordovicien, ce qui les daterait d’environ 475 millions
d’années. Il existe des similitudes entre ces spores fossilisées
et celles des végétaux modernes, mais aussi des différences
frappantes. Par exemple, les spores des végétaux modernes se
dispersent en général individuellement, contrairement aux
spores fossilisées, qui sont unies par groupes de deux ou de
quatre. Compte tenu de cette différence, il se pourrait que ces
spores fossilisées n’aient pas été produites par des Végétaux,
mais par une Algue apparentée aujourd’hui disparue. Par
ailleurs, les plus anciens fragments de tissus végétaux connus
ont 50 millions d’années de moins que les mystérieuses spores.
En 2003, des scientifiques de Grande-Bretagne et d’Oman,
un pays du Moyen-Orient, ont en partie levé le voile sur ce
mystère après avoir trouvé des spores dans des roches vieilles
de 475 millions d’années provenant d’Oman (figure 29.6a,
page 700). Contrairement aux spores datant de la même
époque découvertes antérieurement, ces spores étaient enchâssées dans une matière végétale similaire au tissu contenant
les spores chez les Végétaux modernes (figure 29.6b). La
découverte d’autres petits fragments de tissu appartenant de
m Figure 29.4 Le règne des Végétaux : trois points de vue.
Dans le présent ouvrage, nous faisons correspondre le règne des Végétaux
(ou règne végétal) aux Embryophytes.
ALGUE
ANCESTRALE
Algues rouges
Chlorophytes
Charophytes
Embryophytes
Chlorobiontes
Streptophytes
Végétaux
diversifier grâce à l’acquisition des adaptations qui leur ont permis de survivre et de se reproduire en dépit de ces difficultés.
De nos jours, quelles sont les adaptations uniques aux Végétaux ? La réponse varie selon l’endroit où l’on trace la limite
entre les végétaux terrestres et les Algues (figure 29.4). De
nombreux biologistes ne considèrent comme Végétaux que
les organismes du groupe des Embryophytes (plantes produisant des embryons). D’autres soutiennent à présent qu’il faut
repousser les limites du règne des Végétaux de manière à
inclure certaines Algues vertes (règne des Streptophytes), sinon
toutes (règne des Chlorobiontes ou Viridiplantae). Comme ce
débat est encore loin d’être clos, nous postulerons pour le
moment que les Embryophytes regroupent les Végétaux et
nous désignerons ce taxon par l’expression règne des Végétaux
(ou règne végétal). Dans ce contexte, déterminons maintenant
les caractères dérivés qui distinguent les Végétaux de leurs plus
proches parents algaux, les Charophytes.
Les caractères dérivés des Végétaux
Parmi les adaptations apparues après que les végétaux terrestres
se furent séparés de leurs ancêtres algaux, plusieurs d’entre
elles ont favorisé la survie et la reproduction sur la terre
ferme. La figure 29.5, sur les deux pages suivantes, présente
quatre caractères fondamentaux apparus chez les végétaux
terrestres, mais non chez les Charophytes.
En plus des quatre adaptations présentées à la figure 29.5,
de nombreuses espèces de végétaux ont acquis d’autres caractères dérivés se rapportant à la vie terrestre. Par exemple, l’épiderme de la plupart des végétaux terrestres est recouvert d’une
cuticule composée de cire et d’autres polymères. Constamment exposés à l’air, les végétaux terrestres sont beaucoup plus
sujets au dessèchement que les Algues dont ils descendent.
La cuticule est un agent imperméabilisant qui prévient l’assèchement des organes aériens de la plante tout en la protégeant contre les microorganismes.
Les premiers végétaux terrestres ne possédaient pas de
racines et de feuilles proprement dites. Sans racines, comment
réussissaient-ils à absorber les nutriments contenus dans le sol ?
Des fossiles datant de 420 millions d’années révèlent une adaptation qui aurait permis aux premiers végétaux de se nourrir :
ils formaient avec des Eumycètes des associations symbiotiques
semblables, par la structure, aux associations bénéfiques que
l’on observe aujourd’hui entre Végétaux et Eumycètes. Nous
décrirons plus en détail ces associations, appelées mycorhizes,
et les avantages qu’elles procurent à la plante et au champignon au chapitre 31. Pour l’instant, retenez que le champignon
mycorhizien forme dans les sols des réseaux de filaments
capables d’absorber les nutriments avec beaucoup plus d’efficacité que la plante elle-même. Les Eumycètes transfèrent les
nutriments à leurs partenaires symbiotiques, un avantage qui
a peut-être aidé les végétaux dépourvus de racines à coloniser
les milieux terrestres.
Enfin, un grand nombre de végétaux terrestres produisent
des molécules appelées composés secondaires. Ces composés sont
qualifiés de secondaires parce qu’ils proviennent de voies
métaboliques secondaires, c’est-à-dire d’embranchements des
voies principales qui produisent les lipides, les glucides, les
acides aminés et tous les autres composés communs à tous les
organismes. Parmi les composés secondaires qu’engendrent
les Végétaux, on compte les alcaloïdes, les terpènes, les tanins
et des phénols tels que les flavonoïdes. Les alcaloïdes, les terpènes et les tanins ont souvent un goût amer, une odeur prononcée ou des effets toxiques qui repoussent les animaux
herbivores et les parasites. Les flavonoïdes absorbent les rayons
ultraviolets nocifs et certains phénols protègent la plante
contre les microorganismes pathogènes. L’humain tire également parti de ces substances qui constituent des ingrédients
de diverses épices ou qui entrent dans la composition de médicaments et de nombreux produits.
L’origine et la diversification
des Végétaux
Les paléobotanistes qui étudient l’origine des Végétaux
cherchent depuis longtemps à déterminer quels sont les plus
anciens fossiles des végétaux terrestres. Dans les années 1970,
des chercheurs ont découvert des spores fossilisées remontant
à l’Ordovicien, ce qui les daterait d’environ 475 millions
d’années. Il existe des similitudes entre ces spores fossilisées
et celles des végétaux modernes, mais aussi des différences
frappantes. Par exemple, les spores des végétaux modernes se
dispersent en général individuellement, contrairement aux
spores fossilisées, qui sont unies par groupes de deux ou de
quatre. Compte tenu de cette différence, il se pourrait que ces
spores fossilisées n’aient pas été produites par des Végétaux,
mais par une Algue apparentée aujourd’hui disparue. Par
ailleurs, les plus anciens fragments de tissus végétaux connus
ont 50 millions d’années de moins que les mystérieuses spores.
En 2003, des scientifiques de Grande-Bretagne et d’Oman,
un pays du Moyen-Orient, ont en partie levé le voile sur ce
mystère après avoir trouvé des spores dans des roches vieilles
de 475 millions d’années provenant d’Oman (figure 29.6a,
page 700). Contrairement aux spores datant de la même
époque découvertes antérieurement, ces spores étaient enchâssées dans une matière végétale similaire au tissu contenant
les spores chez les Végétaux modernes (figure 29.6b). La
découverte d’autres petits fragments de tissu appartenant de
m Figure 29.4 Le règne des Végétaux : trois points de vue.
Dans le présent ouvrage, nous faisons correspondre le règne des Végétaux
(ou règne végétal) aux Embryophytes.
ALGUE
ANCESTRALE
Algues rouges
Chlorophytes
Charophytes
Embryophytes
Chlorobiontes
Streptophytes
Végétaux