Les végétaux sont apparus dans le milieu aquatique. Puis, ils ont colonisé les milieux continentaux. Comment ont-ils fait ? En effet, les différences sont de taille! Si le milieu aquatique est relativement homogène, les conditions de vie sur les continents sont beaucoup plus rudes: de l’eau seulement dans le sol; existence de la gravité, du vent, la pluie, la neige, des variations de température quotidiennes et annuelles… Contrairement aux animaux qui peuvent fuir des conditions difficiles, les végétaux ne le peuvent pas. Et malgré ces difficultés, le plus vieil arbre de la planète est âgé de plus de 5000 ans ! Belle résistance…
Quelles sont les adaptations qui ont permis aux plantes à fleurs de vivre sur la terre ferme ?
1-Vivre, c’est croitre et se développer
La germination d’une graine commence par l’absorption d’un volume considérable d’eau. Cette réhydratation permet une réactivation des réaction chimiques regroupées sous le nom de métabolisme.
La respiration permet d’extraire l’énergie des molécules stockées dans les cotylédons. Cette énergie va permettre la formation des organes de la plante que sont la racine, la tige et les premières feuilles à partir de l’embryon contenu dans la graine.
Ce développement associe croissance et multiplication cellulaire par mitoses. Chaque organe possède des territoires dédiés à la croissance des tissus: on les appelle des méristèmes.
Il y en a l’extrémité de la racine et de la tige ainsi qu’à l’aisselle de chaque rameau. Là, on les appelle des bourgeons.
La multiplication cellulaire est suivie d’une élongation cellulaire puis de la différenciation d’organes, tiges, feuilles, fleurs, racines à partir de méristèmes.
Tous les ans, les arbres développent de nouveaux rameaux : on parle de croissance en phytomères. Un phytomère est composé d’un nœud, d’une feuille, d’un bourgeon et d’un entre-nœud. Cette croissance est donc infinie, ce qui est le propre des végétaux.
Les végétaux sur la terre ferme ayant besoin de lumière pour leur nutrition, il est logique que ce facteur environnemental ait un impact sur la croissance et le développement.
Personne n’a jamais vu une tige croitre vers le sol, ni une racine croitre en direction de la lumière…
Comment la plante sait-elle où se trouve la lumière ?
2-Vivre fixé, c’est s’adapter aux facteurs environnementaux.
Comme on peut le constater chez soi, la croissance et le développement de la tige se font en direction de la lumière: on parle de phototropisme.
Pour la racine, on parle de gravitropisme.
A l’extrémité de la tige, il existe un photorécepteur cellulaire.
Ce dernier va alors produire une hormone de croissance: l’auxine. Celle-ci sera davantage dirigée du côté opposé où se trouve la lumière.
La croissance des cellules de ce côté étant plus forte, la tige va s’orienter en direction de la lumière.
Ainsi, contrairement aux animaux, les végétaux vivant dans le milieu aérien peuvent modifier leur morphogenèse en fonction des conditions du milieu dans lequel ils vivent.
Par conséquent, la morphologie des végétaux varie en fonction des contraintes de l’environnement.
L’eau étant dans le sol et la photosynthèse se faisant dans les feuilles, comment les plantes continentales s’y prennent-elles pour assurer leur nutrition?
3-Vivre, c’est se nourrir !
Les plantes développent de grandes surfaces d’échange :
- aériennes, les feuilles, optimisant l’exposition à la lumière, source d’énergie, et les transferts de gaz, O2, CO2 et H2O
- et de grandes surfaces d’échange souterraines, les racines avec leurs poils absorbants, optimisant absorption d’eau et d’ions du sol.
La racine est le lieu d’approvisionnement en matière minérale: sel minéraux et eau. Les poils absorbants, unicellulaires, sont suffisamment fins pour permettre cette absorption.
https://innoverensvt.org/2024/09/10/tp-observation-de-poils-absorbants
Le plus souvent, cette absorption racinaire est facilitée par des symbioses, notamment les mycorhizes.
Des tissus conducteurs canalisent les circulations de matière dans la plante:
- la sève brute formée d’eau et de sels minéraux circule dans les vaisseaux du xylème
- la sève élaborée formée d’eau et de glucides circule dans les vaisseaux du phloème.
https://innoverensvt.org/2024/09/10/tp-realisation-de-coupes-vegetales
La feuille est le lieu de la photosynthèse permettant la production de matière organique.
Celle-ci sera utilisée dans les méristèmes et stockée les fruits et les tiges ou les racines modifiées comme le tubercule de pomme de terre.
Les stomates forment des orifices permettant les échanges de gaz.
Conclusion:
Par diverses caractéristiques, les plantes terrestres montrent une capacité d’adaptation à la vie fixée dans des environnements variables… C’est le secret de leur longévité, dépassant le siècle pour beaucoup d’arbre.
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