Organisation des plantes à fleurs et vie fixée : Comment l’évolution leur a-t-elle permis d’assurer les principales fonctions d’un être vivant (nutrition, reproduction et défense) ?

Résumé du document

Les plantes à fleurs possèdent une organisation commune : un appareil racinaire souterrain qui leur permet de s'approvisionner en eau et en minéraux ; un appareil aérien composé d'une tige avec des feuilles qui contiennent des chloroplastes dans lesquels se déroule la photosynthèse. Ces tiges peuvent être souples, les plantes sont alors herbacées, ou les tiges peuvent être rigides et contenant beaucoup de lignine. On observe aussi des bourgeons, lesquels peuvent être foliaires (à l'origine de feuille) ou floraux (à l'origine de la fleur).

Extraits

[...] Ceux-ci sont minuscules (environ 700µm de longueur) et constituent une grande surface d'échange d'à peu près 10cm² pour 15mm de tige. Comparons les surfaces d'échanges entre un homme de 70kg et un arbre de 400m de haut On voit que les surfaces d'échange permettent à un arbre de survivre même dans un environnement pauvre. Bilan : les plantes terrestres ont développé au cours de leur évolution des surfaces d'échanges de grande dimension avec leur milieu. Dans le sol, les racines prélèvent l'eau et les sels minéraux grâce aux poils absorbants. [...]

[...] Des structures permettant une lutte contre les agressions Problème scientifique : Comment l'organisation de la plante lui permet-elle tout en étant fixée de se protéger des agressions du milieu (prédateurs, infections, agents climatiques) ? Les koudous (des antilopes) consomment des acacias et lorsqu'ils consomment les acacias, il y a une augmentation en tanin (poison) des feuilles, ce qui entraine la production d'éthylène et la production de tanin chez les arbres voisins. De plus, l'augmentation de la concentration de tanin entraine l'augmentation de la mortalité des koudous. [...]

[...] La gentiane, une fleur exposée aux températures basses, à la neige et à une forte exposition aux UV a changé son phénotype pour s'adapter au milieu : de la matière organique est stockée dans les racines, l'appareil aérien est peu développé pour ne pas être trop exposé aux vents, l'anthocyane (un pigment bleu) permet de produire de la matière organique à partir d'UV. L'Armérie des sables, une plante vivant dans les milieux secs, a développé de longues racines pour mieux capter l'eau et pour résister aux déracinements fréquents dans les dunes. Bilan : les plantes à fleurs ont développé au cours de l'évolution une grande diversité de mécanisme de défenses morpho-anatomiques ou chimiques contre les prédateurs, contre les variations saisonnières du milieu et contre les agressions physiques du milieu. [...]

[...] Dans l'atmosphère, les feuilles captent l'énergie solaire grâce à leur grande surface et le nécessaire à la photosynthèse réalisée dans les cellules chlorophylliennes. Bien que l'épiderme soit recouvert d'une cuticule imperméable aux gaz, ce qui protège les feuilles de la déshydratation, des stomates avec un orifice permettent d'assurer les échanges gazeux entre l'atmosphère et les lacunes internes de la feuille (la feuille possède une atmosphère interne). Ces vastes surfaces d'échange permettent à la plante de vivre fixée dans un milieu pauvre en substances nutritives. [...]

[...] Pendant l'hiver, les plantes voient leur vie ralentir : leur croissance est ralentie, la sève ne circule plus, l'activité métabolique est ralentie. Les bourgeons vont se protéger pendant l'hiver : des écailles épaisses et imperméables vont protéger du froid et de la pluie les futures feuilles et la future tige. De même, les feuilles persistantes du pissenlit vont protéger le bourgeon. D'autres plantes vont s'enterrer dans le sol, plus chaud que l'air en hiver. Les rhizomes (tige souterraine) et les bulbes vont protéger le bourgeon et les feuilles durant l'hiver. [...]