La reproduction sexuée des plantes à fleurs 

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution

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Les fleurs se transforment en fruits qui renferment les graines. Ces graines contiennent chacune un embryon de plante. Vous remarquerez que cela fait de la graine un organisme de la génération suivante. Les fleurs représentent donc l’appareil qui assure la reproduction sexuée des plantes. Nous allons donc détailler comment les fleurs assurent cette fonction.

Voyons en premier lieu l’organisation générale d’une fleur.

· En regardant des fleurs, vous constaterez que leurs formes sont diverses mais qu’elles présentent néanmoins des caractéristiques communes. Beaucoup d’entre elles possèdent en effet quatre verticilles (ou cycles) de pièces florales.

De l’extérieur vers l’intérieur de la fleur, on observe dans ce cas :

- deux cycles de pièces florales stériles : les sépales et les pétales ;

- puis deux cycles de pièces florales fertiles : les étamines et le pistil.

· Les étamines sont les organes mâles de la fleur. Dans leurs anthères, elles fabriquent de très nombreux grains de pollen. Chaque grain de pollen renferme le noyau d’un gamète mâle.

· Le pistil est l’organe femelle. Chez certaines plantes, le pistil est formé d’unités indépendantes, les carpelles. En revanche, chez de nombreuses de plantes, les carpelles sont soudés entre eux et forment un seul ensemble. Indépendants ou soudés, les carpelles comprennent une partie renflée à la base, l’ovaire, qui se prolonge par le style et le stigmate. L’ovaire est creux et contient un ou plusieurs ovules. À l’intérieur d’un ovule, se trouve un gamète femelle.

· La fleur théorique que nous venons de décrire avec son pistil femelle et ses étamines mâles est bisexuée et la plante qui la porte aussi. C’est le cas de la majorité des fleurs que vous voyez dans les jardins ou chez le fleuriste. En revanche, le maïs porte sur le même pied des fleurs mâles et des fleurs femelles. Les fleurs du maïs sont donc unisexuées mais le pied de maïs est bisexué. C’est aussi le cas de nombreux arbres de nos forêts.

Et si vous allez chez un producteur de kiwis, vous pourrez observer que tous les arbres ne portent pas de fruits. Ceux qui ne portent pas de fruits sont des pieds mâles, et les porteurs de fruits sont des pieds femelles. Mais là nous anticipons sur la suite…

Intéressons-nous maintenant à la transformation de la fleur en fruit.

· Au cours de l’évolution de la fleur, le pistil devient le fruit et les ovules deviennent les graines. Pour que cette transformation ait lieu, deux phénomènes sont indispensables : la pollinisation et la fécondation.

· La pollinisation est le transport du pollen émis par les étamines jusqu’au stigmate du pistil de fleurs de la même espèce. Elle est assurée par le vent et les animaux, surtout les insectes. Elle est dite croisée lorsque le pollen d’une plante est transporté jusqu’aux stigmates de fleurs appartenant à une autre plante de la même espèce. Si, en revanche, les stigmates des fleurs d’une plante sont pollinisés par du pollen provenant de la même plante, on parle d’autopollinisation.

· Arrivé sur le stigmate du pistil, le grain de pollen germe en un tube pollinique qui s’enfonce dans le style et atteint l’ovaire. Le tube pollinique libère alors le gamète mâle dans l’ovule. Le gamète mâle s’unit au gamète femelle : c’est la fécondation. L’œuf formé en se développant engendre une graine.

· Vous remarquerez que les gamètes mâles ne sont pas libérés dans le milieu extérieur, on dit que la fécondation est interne. De plus le développement des embryons se fait à l’intérieur du pistil de la plante mère. Ces caractéristiques garantissent le succès de la reproduction en milieu aérien alors que ce dernier n’est pas propice parce que desséchant.

Pour terminer, nous allons voir l’importance de la coévolution plante-animal, en particulier la coévolution plante-insecte.

· Les insectes recherchent dans la fleur une source de nourriture : le nectar, liquide sucré sécrété par de petites glandes, les nectaires, situées à la base des pièces florales. En pénétrant dans la fleur pour prélever le nectar, le corps de l’insecte se couvre de pollen. En visitant une autre fleur, l’insecte abandonne quelques grains de pollen sur les stigmates gluants. C’est ainsi que se passe la pollinisation dans la majeure partie des cas. Vous comprendrez sans peine l’importance que peut revêtir la survie des abeilles pour le monde végétal et donc pour l’Homme.

· On constate souvent une adaptation entre les structures de la fleur, où sont situés les nectaires, et les pièces buccales de l’insecte qui permettent d’aspirer le nectar. Cette remarquable relation entre deux caractères, l’un possédé par la plante, l’autre par un insecte, est appelé coadaptation. On utilise le terme de coévolution pour désigner les mécanismes évolutifs qui ont conduit à cette coadaptation.

· La dispersion des graines, indispensable à la survie de l’espèce, est souvent assurée par des animaux. Là aussi, on connaît des faits très remarquables de coadaptation, résultats d’une coévolution plante-animal.