708 cinqUièMe partie La diversité biologique à travers l’évolution
les Bryophytes, ce sont des racines qui sont apparues chez
presque toutes les Vasculaires. Les racines sont des organes
qui absorbent l’eau et les nutriments provenant du sol. Elles
fixent solidement les Vasculaires dans le sol et permettent
ainsi au système foliacé d’atteindre une hauteur plus élevée.
Les tissus des racines des Végétaux modernes ressemblent
beaucoup à ceux des tiges d’espèces fossiles de plantes vasculaires primitives. Les racines pourraient donc s’être développées
à partir des parties souterraines des tiges de ces Vasculaires.
On ignore si les racines ne sont apparues qu’une seule fois
chez l’ancêtre commun de toutes les Vasculaires ou si elles se
sont développées indépendamment au sein de différentes
lignées. Bien que les racines des membres modernes de ces
lignées de Vasculaires présentent de nombreuses similitudes,
les observations paléontologiques semblent indiquer qu’il y
aurait eu évolution convergente. Par exemple, les plus anciens
fossiles de Lycophytes révèlent que ces Végétaux présentaient
déjà des racines simples il y a 400 millions d’années, alors
que les ancêtres des Fougères et des Vasculaires à graines en
étaient encore dépourvus. L’étude des gènes qui déterminent
le développement des racines chez diverses espèces de Vasculaires pourrait aider à résoudre cette question.
L’origine des feuilles
Les feuilles augmentent la surface du corps de la plante et
constituent le principal organe photosynthétique des Vasculaires. Selon leur taille et leur complexité, on peut les diviser
en deux groupes : les microphylles et les mégaphylles. Tous les
Lycophytes (la plus ancienne lignée de Vasculaires modernes)
sont dotés de microphylles, des feuilles petites, généralement en forme d’aiguille, avec une seule nervure. Presque
toutes les autres Vasculaires ont des mégaphylles, soit des
feuilles au système vasculaire très ramifié ; quelques espèces
ont des feuilles plus petites qui semblent dériver des mégaphylles. Les mégaphylles sont ainsi nommées parce qu’elles
sont généralement plus grandes que les microphylles. Grâce à
la présence d’un réseau de nervures et à une surface plus
étendue, le rendement de la photosynthèse est plus élevé dans
les mégaphylles que dans les microphylles. Les microphylles
figurent pour la première fois dans les archives géologiques
Haploïde (n)
Diploïde (2n)
Spore
(n)
Dispersion
des spores
Jeune
gamétophyte
Surface
inférieure
d’un gamétophyte
mature
(n)
Anthéridie
Rhizoïde
Spermatozoïdes
Nouveau
sporophyte
Sporophyte
mature
(2n)
Sporange
Sporange
Gamétophyte
Crosse de fougère (jeune feuille)
Oosphère
Zygote
(2n)
Archégone
Sore
FÉCONDATION
MÉIOSE
Légende
Les sporanges libèrent des spores.
La plupart des espèces de Fougères
produisent un seul type de spore, qui
devient un gamétophyte photosynthétique
bisexué indépendant.
1
2
Les spermatozoïdes
utilisent leur flagelle pour
nager jusqu’aux oosphères
qui se trouvent dans l’archégone. Celui-ci sécrète une
substance qui attire le
spermatozoïde.
3
Les points situés
sous les frondes fertiles
sont des sores. Chaque
sore est un amas
de sporanges.
5
Le zygote se transforme en un nouveau
sporophyte, qui croît hors de l’archégone
parental, donc hors du gamétophyte, et
devient indépendant de celui-ci.
4
Chaque gamétophyte forme des anthéridies et des
archégones, qui produisent les spermatozoïdes et les
oosphères, respectivement. Bien que ce schéma simplifié
montre un spermatozoïde fécondant une oosphère
provenant du même gamétophyte, chez la plupart
des espèces de Fougères, les gamétophytes produisent
les spermatozoïdes et les oosphères à des moments
différents. De façon générale, les spermatozoïdes
d’un gamétophyte fécondent des oosphères d’autres
gamétophytes.
. Figure 29.13 Le cycle de
développement d’une fougère.
et si ?
Si les spermatozoïdes
d’une Fougère pouvaient être dispersés
par le vent, quel effet cela aurait-il
sur son cycle de développement ?
les Bryophytes, ce sont des racines qui sont apparues chez
presque toutes les Vasculaires. Les racines sont des organes
qui absorbent l’eau et les nutriments provenant du sol. Elles
fixent solidement les Vasculaires dans le sol et permettent
ainsi au système foliacé d’atteindre une hauteur plus élevée.
Les tissus des racines des Végétaux modernes ressemblent
beaucoup à ceux des tiges d’espèces fossiles de plantes vasculaires primitives. Les racines pourraient donc s’être développées
à partir des parties souterraines des tiges de ces Vasculaires.
On ignore si les racines ne sont apparues qu’une seule fois
chez l’ancêtre commun de toutes les Vasculaires ou si elles se
sont développées indépendamment au sein de différentes
lignées. Bien que les racines des membres modernes de ces
lignées de Vasculaires présentent de nombreuses similitudes,
les observations paléontologiques semblent indiquer qu’il y
aurait eu évolution convergente. Par exemple, les plus anciens
fossiles de Lycophytes révèlent que ces Végétaux présentaient
déjà des racines simples il y a 400 millions d’années, alors
que les ancêtres des Fougères et des Vasculaires à graines en
étaient encore dépourvus. L’étude des gènes qui déterminent
le développement des racines chez diverses espèces de Vasculaires pourrait aider à résoudre cette question.
L’origine des feuilles
Les feuilles augmentent la surface du corps de la plante et
constituent le principal organe photosynthétique des Vasculaires. Selon leur taille et leur complexité, on peut les diviser
en deux groupes : les microphylles et les mégaphylles. Tous les
Lycophytes (la plus ancienne lignée de Vasculaires modernes)
sont dotés de microphylles, des feuilles petites, généralement en forme d’aiguille, avec une seule nervure. Presque
toutes les autres Vasculaires ont des mégaphylles, soit des
feuilles au système vasculaire très ramifié ; quelques espèces
ont des feuilles plus petites qui semblent dériver des mégaphylles. Les mégaphylles sont ainsi nommées parce qu’elles
sont généralement plus grandes que les microphylles. Grâce à
la présence d’un réseau de nervures et à une surface plus
étendue, le rendement de la photosynthèse est plus élevé dans
les mégaphylles que dans les microphylles. Les microphylles
figurent pour la première fois dans les archives géologiques
Haploïde (n)
Diploïde (2n)
Spore
(n)
Dispersion
des spores
Jeune
gamétophyte
Surface
inférieure
d’un gamétophyte
mature
(n)
Anthéridie
Rhizoïde
Spermatozoïdes
Nouveau
sporophyte
Sporophyte
mature
(2n)
Sporange
Sporange
Gamétophyte
Crosse de fougère (jeune feuille)
Oosphère
Zygote
(2n)
Archégone
Sore
FÉCONDATION
MÉIOSE
Légende
Les sporanges libèrent des spores.
La plupart des espèces de Fougères
produisent un seul type de spore, qui
devient un gamétophyte photosynthétique
bisexué indépendant.
1
2
Les spermatozoïdes
utilisent leur flagelle pour
nager jusqu’aux oosphères
qui se trouvent dans l’archégone. Celui-ci sécrète une
substance qui attire le
spermatozoïde.
3
Les points situés
sous les frondes fertiles
sont des sores. Chaque
sore est un amas
de sporanges.
5
Le zygote se transforme en un nouveau
sporophyte, qui croît hors de l’archégone
parental, donc hors du gamétophyte, et
devient indépendant de celui-ci.
4
Chaque gamétophyte forme des anthéridies et des
archégones, qui produisent les spermatozoïdes et les
oosphères, respectivement. Bien que ce schéma simplifié
montre un spermatozoïde fécondant une oosphère
provenant du même gamétophyte, chez la plupart
des espèces de Fougères, les gamétophytes produisent
les spermatozoïdes et les oosphères à des moments
différents. De façon générale, les spermatozoïdes
d’un gamétophyte fécondent des oosphères d’autres
gamétophytes.
. Figure 29.13 Le cycle de
développement d’une fougère.
et si ?
Si les spermatozoïdes
d’une Fougère pouvaient être dispersés
par le vent, quel effet cela aurait-il
sur son cycle de développement ?