chapitre 29 La diversité des Végétaux I : la colonisation des milieux terrestres 711
D’autres considèrent que ces groupes forment trois embranchements distincts à l’intérieur d’un clade.
La figure 29.15 présente les divers groupes de Vasculaires
sans graines.
L’embranchement des Lycophytes :
les Lycopodes, les Sélaginelles et les Isoètes
Les espèces modernes de Lycophytes, le plus ancien groupe
de Vasculaires, sont les vestiges d’un passé particulièrement
prolifique. Durant le Carbonifère (de 359 à 299 millions d’années avant aujourd’hui), la lignée des Lycophytes comprenait
de petites plantes herbacées et des arbres gigantesques pouvant dépasser les 2 m de diamètre et 40 m de hauteur. Les
Lycophytes géants ont évolué durant des millions d’années
dans les marais chauds et humides, mais ils ont disparu quand
le climat s’est refroidi et asséché, à la fin du Carbonifère. Par
contre, les petits Lycophytes ont survécu. Il en existe aujourd’hui
environ 1 200 espèces.
L’embranchement des Ptérophytes :
les Fougères, les Prêles ainsi que les Psilotes
et les plantes apparentées
Depuis leur apparition pendant le Dévonien, les Fougères se
sont considérablement diversifiées, si bien qu’il en existe plus
de 12 000 espèces aujourd’hui. Elles ont côtoyé les Lycophytes
géants et les Prêles dans les grandes forêts marécageuses du
Carbonifère. Ce sont de loin les Vasculaires sans graines les
plus répandues aujourd’hui. Leur diversité culmine dans les
régions tropicales. On en trouve aussi
un grand nombre dans les forêts tempérées et quelques-unes dans les habitats
arides.
Comme nous l’avons mentionné, les
Fougères et autres Ptérophytes sont plus
étroitement apparentés aux Vasculaires
à graines qu’aux Lycophytes. Par conséquent, les Ptérophytes et les Vasculaires
à graines partagent des caractères que ne
présentent pas les Lycophytes, notamment le développement asymétrique
(voir la figure 29.14b), des mégaphylles
et des racines capables de se ramifier en
divers endroits le long d’une racine existante. Chez les Lycophytes, les racines
ne se ramifient qu’à leur extrémité,
selon une structure en Y.
Les Prêles étaient très diversifiées
au Carbonifère. Elles pouvaient alors
atteindre une hauteur de 15 m.
Aujourd’hui, cependant, il n’en existe
plus qu’une quinzaine d’espèces qui
font partie d’un genre unique mais très
répandu, Equisetum. On les trouve dans
les endroits marécageux et le long des
cours d’eau.
Les Psilotes et les plantes d’un genre
étroitement apparenté, Tmesipteris,
forment un clade constitué principalement d’épiphytes tropicaux. Les plantes de ces deux genres, les
seules Vasculaires sans racines véritables, sont considérées
comme des « fossiles vivants » en raison de leur ressemblance
frappante avec les fossiles d’espèces primitives apparentées
aux Vasculaires modernes (voir les figures 29.12 et 29.15).
Toutefois, de nombreuses observations, dont l’analyse des
séquences d’ADN et de la structure des spermatozoïdes,
indiquent que les Psilotes et Tmesipteris sont étroitement
apparentés aux Fougères. Selon cette hypothèse, les racines
véritables de leurs an cêtres auraient disparu au cours de l’évolution. De nos jours, les plantes de ces deux genres absorbent
l’eau et les nutriments par leurs nombreux rhizoïdes.
L’importance des Vasculaires sans graines
Les ancêtres des Lycophytes, des Prêles et des Fougères modernes,
de même que leurs parentes Vasculaires sans graines disparues,
atteignaient des hauteurs considérables au cours du Dévonien et au début du Carbonifère, où ils ont formé les premières forêts (figure 29.16). Quelle incidence leur remarquable
croissance a-t-elle eue sur la Terre et les autres formes de vie ?
Grâce à l’apparition des tissus conducteurs, des racines et des
feuilles, la vitesse de la photosynthèse effectuée par ces plantes
a augmenté, de sorte que de plus grandes quantités de CO 2
étaient soustraites de l’atmosphère. Les scientifiques estiment
que les concentrations de CO 2 sont devenues au moins cinq
fois moindres au cours du Carbonifère, ce qui a entraîné un
refroidissement planétaire suivi de la formation de glaciers
très étendus. On peut estimer de diverses façons les taux de
CO 2 de cette période géologique, par exemple en comptant le
m Figure 29.16 Une forêt du Carbonifère peinte par un artiste d’après des données
paléontologiques. Outre les Végétaux, les Animaux – dont des libellules géantes comme celle
apparaissant à l’avant-plan – abondaient aussi dans les forêts du Carbonifère.
et si ?
À quoi devait ressembler cette forêt quand peu de Lycophytes arborescents
se reproduisaient (comme c’était d’ailleurs souvent le cas) ?
Fougères
Prêles
Troncs d’arbres
couverts de petites
feuilles
Structures de reproduction
des Lycophytes arborescents
Lycophytes
arborescents
D’autres considèrent que ces groupes forment trois embranchements distincts à l’intérieur d’un clade.
La figure 29.15 présente les divers groupes de Vasculaires
sans graines.
L’embranchement des Lycophytes :
les Lycopodes, les Sélaginelles et les Isoètes
Les espèces modernes de Lycophytes, le plus ancien groupe
de Vasculaires, sont les vestiges d’un passé particulièrement
prolifique. Durant le Carbonifère (de 359 à 299 millions d’années avant aujourd’hui), la lignée des Lycophytes comprenait
de petites plantes herbacées et des arbres gigantesques pouvant dépasser les 2 m de diamètre et 40 m de hauteur. Les
Lycophytes géants ont évolué durant des millions d’années
dans les marais chauds et humides, mais ils ont disparu quand
le climat s’est refroidi et asséché, à la fin du Carbonifère. Par
contre, les petits Lycophytes ont survécu. Il en existe aujourd’hui
environ 1 200 espèces.
L’embranchement des Ptérophytes :
les Fougères, les Prêles ainsi que les Psilotes
et les plantes apparentées
Depuis leur apparition pendant le Dévonien, les Fougères se
sont considérablement diversifiées, si bien qu’il en existe plus
de 12 000 espèces aujourd’hui. Elles ont côtoyé les Lycophytes
géants et les Prêles dans les grandes forêts marécageuses du
Carbonifère. Ce sont de loin les Vasculaires sans graines les
plus répandues aujourd’hui. Leur diversité culmine dans les
régions tropicales. On en trouve aussi
un grand nombre dans les forêts tempérées et quelques-unes dans les habitats
arides.
Comme nous l’avons mentionné, les
Fougères et autres Ptérophytes sont plus
étroitement apparentés aux Vasculaires
à graines qu’aux Lycophytes. Par conséquent, les Ptérophytes et les Vasculaires
à graines partagent des caractères que ne
présentent pas les Lycophytes, notamment le développement asymétrique
(voir la figure 29.14b), des mégaphylles
et des racines capables de se ramifier en
divers endroits le long d’une racine existante. Chez les Lycophytes, les racines
ne se ramifient qu’à leur extrémité,
selon une structure en Y.
Les Prêles étaient très diversifiées
au Carbonifère. Elles pouvaient alors
atteindre une hauteur de 15 m.
Aujourd’hui, cependant, il n’en existe
plus qu’une quinzaine d’espèces qui
font partie d’un genre unique mais très
répandu, Equisetum. On les trouve dans
les endroits marécageux et le long des
cours d’eau.
Les Psilotes et les plantes d’un genre
étroitement apparenté, Tmesipteris,
forment un clade constitué principalement d’épiphytes tropicaux. Les plantes de ces deux genres, les
seules Vasculaires sans racines véritables, sont considérées
comme des « fossiles vivants » en raison de leur ressemblance
frappante avec les fossiles d’espèces primitives apparentées
aux Vasculaires modernes (voir les figures 29.12 et 29.15).
Toutefois, de nombreuses observations, dont l’analyse des
séquences d’ADN et de la structure des spermatozoïdes,
indiquent que les Psilotes et Tmesipteris sont étroitement
apparentés aux Fougères. Selon cette hypothèse, les racines
véritables de leurs an cêtres auraient disparu au cours de l’évolution. De nos jours, les plantes de ces deux genres absorbent
l’eau et les nutriments par leurs nombreux rhizoïdes.
L’importance des Vasculaires sans graines
Les ancêtres des Lycophytes, des Prêles et des Fougères modernes,
de même que leurs parentes Vasculaires sans graines disparues,
atteignaient des hauteurs considérables au cours du Dévonien et au début du Carbonifère, où ils ont formé les premières forêts (figure 29.16). Quelle incidence leur remarquable
croissance a-t-elle eue sur la Terre et les autres formes de vie ?
Grâce à l’apparition des tissus conducteurs, des racines et des
feuilles, la vitesse de la photosynthèse effectuée par ces plantes
a augmenté, de sorte que de plus grandes quantités de CO 2
étaient soustraites de l’atmosphère. Les scientifiques estiment
que les concentrations de CO 2 sont devenues au moins cinq
fois moindres au cours du Carbonifère, ce qui a entraîné un
refroidissement planétaire suivi de la formation de glaciers
très étendus. On peut estimer de diverses façons les taux de
CO 2 de cette période géologique, par exemple en comptant le
m Figure 29.16 Une forêt du Carbonifère peinte par un artiste d’après des données
paléontologiques. Outre les Végétaux, les Animaux – dont des libellules géantes comme celle
apparaissant à l’avant-plan – abondaient aussi dans les forêts du Carbonifère.
et si ?
À quoi devait ressembler cette forêt quand peu de Lycophytes arborescents
se reproduisaient (comme c’était d’ailleurs souvent le cas) ?
Fougères
Prêles
Troncs d’arbres
couverts de petites
feuilles
Structures de reproduction
des Lycophytes arborescents
Lycophytes
arborescents