Le cycle de vie des plantes

Le cycle de vie des plantes

Le développement des mousses, des fougères, des gymnospermes ainsi que des angiospermes se caractérisent par l'alternance de générations.

Biologie

Mots clés

cycle de vie, mousse, gymnosperme, angiosperme, fougère, ontogénie, zygote, génération de sporophytes, génération gamétophyte, reproduction, noyau, cône, haploïde, spore, œuf, spermatozoïde, prothalle, tube pollinique, ovule, diploïde, cellule végétative, cellule générative, plante, biologie

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Scènes

Plantes

  • mousses
  • fougères
  • gymnospermes
  • angiospermes

La plupart des plantes a un cycle de vie soumis à l'alternance de générations, caractérisées par des phases sexuées et asexuées. La génération asexuée se reproduit à l'aide des spores (d'où le nom « sporophyte »). Les spores se développent en génération sexuée, qui produit des gamètes (d'où le nom « gamétophyte »). La fécondation crée un zygote, qui se développe pour former une nouvelle génération asexuée, et le cycle de la vie recommence.

La génération sporophyte reçoit un groupe de chromosome de deux gamètes, ainsi, il s'agit d'un organisme diploïde. L'organisme sporophyte produit des cellules haploïdes par méiose (ou division cellulaire réductrice). La génération gamétophyte s'en développant est également haploïde.

Cycle de vie des mousses

  • mousse mature
  • séta
  • sporange
  • spore
  • jeune mousse
  • « organe reproducteur » mâle (♂)
  • « organe reproducteur » femelle (♀)
  • œuf
  • spermatozoïde
  • zygote
  • génération sporophyte (diploïde)
  • génération gamétophyte (haploïde)

Les mousses sont les plantes terrestres les plus simples : elles n'ont pas de tissus différentiés ou de vrais organes. Le tissu végétatif non différencié de ces organismes s'appelle thalle.
Les mousses matures représentent la génération gamétophyte, un organisme haploïde.

L'organisme possède des « organes reproducteurs » mâles et femelles primitifs (qui ne sont pas de vrais organes), qui produisent des gamètes mâles et femelles (spermatozoïdes et œuf). La présence d'eau est nécessaire pour que la fécondation puisse se dérouler : l'eau permet aux spermatozoïdes de nager vers les gamètes femelles se trouvant dans « l'organe réproducteur » femelle. C'est l'un des types de chimiotaxies, étant donné que le mouvement des spermatozoïdes est une réponse à un stimulus chimique dans l'environnement direct des œufs.

L'œuf fécondé, qui est le zygote, se développe en génération sporophyte diploïde, c'est-à-dire en un séta et en un sporange. Lorsque le sporange mûrit, il s'ouvre, et les spores s'y étant produites par méiose se déversent sur le sol. Elles se développent après en une nouvelle génération gamétophyte, donc en une mousse haploïde.

Dans le cas des mousses, la génération gamétophyte est plus développée, ainsi, elle est plus dominante que la génération sporophyte.

Cycle de vie des fougères

  • fougère
  • amas de sporanges (sore)
  • sporange
  • spore
  • jeune prothalle
  • organe reproducteur femelle (♀)
  • œuf
  • organe reproducteur mâle (♂)
  • spermatozoïde
  • zygote
  • fougère se développant

Les fougères sont des plantes vasculaires, ce qui veut dire qu'elles possèdent des vrais tissus et organes. La plante fougère représente la génération sporophyte. Les spores haploïdes se produisent par méiose dans le sporange, qui est organisé en amas (sores) sur le dessous des feuilles. Lorsque le sporange s'ouvre, les spores tombent sur le sol et se développent ensuite en un prothalle représentant la génération gamétophyte ; il a des organes reproducteurs mâles et femelles. La présence d'eau permet aux spermatozoïdes de nager vers les organes réproducteurs femelles, où ils fécondent les œufs et forment des zygotes. Les zygotes se développent en plants de fougère diploïdes et le prothalle se désintègre.

Dans le cycle de vie des fougères, la génération sporophyte est beaucoup plus développée, ainsi dominante, que la génération gamétophyte.

Cycle de vie des gymnospermes

  • gymnosperme mature
  • cône à graine (♀)
  • cône à pollen (♂)
  • carpelle
  • ovule
  • méiose
  • macrospores
  • microspores
  • grains de pollen avec poche d'air
  • œuf
  • zygote
  • graine ailée
  • plantule

Le cycle de vie des gymnospermes est similaire à celui des fougères, étant donné que sa génération sporophyte est également plus développeé. Toutefois, l'eau ne joue aucun rôle dans le procuessus de fécondation des gymnospermes. De plus, ils sont hétérosporés, ce qui veut dire qu'ils possèdent deux types de spores : mâles et femelles. Ces spores sont produites sur des structures spéciales de reproduction appelées carpelles, qui constituent les cônes mâles et femelles.

Les spores femelles, appelées mégaspores, se développent dans les ovules trouvées à la base des carpelles de cônes femelles. Quatre mégaspores sont produites dans chaque ovule, et l'une de ces mégaspores produit un œuf.

Les carpelles de cônes mâles contiennent des microsporanges, dans lesquels se produisent des microspores par méiose. Les microspores se développent ensuite en grains de pollen. Des spermatozoïdes se développent de l'une des cellules du grain de pollen. Pendant la pollinisation, des grains de pollen sont transportés vers les cônes femelles par le vent, et certains d'entre eux atterrissent près de l'ouverture de l'ovule. Des tubes polliniques émergent de ces grains de pollen et croissent à travers l'ovule vers l'œuf. Les spermatozoïdes circulent à travers le tube pollinique, et l'un d'entre eux féconde finalement l'œuf. Après le déroulement de la fécondation, une graine ailée se développe du zygote, et la durée de son développement peut aller jusqu'à 3 ans. Au moment où elle mûrit, elle tombe du cône femelle sur le sol et commence à se développer en une nouvelle plante.

Cycle de vie des angiospermes

  • anthère (étamine)
  • filet (étamine)
  • grains de pollen
  • ovaire
  • ovule
  • cellule antipodiale
  • cellule centrale diploïde
  • cellule synergide
  • œuf
  • tube pollinique
  • grain de pollen
  • embryon
  • graine
  • fruit
  • plantule
  • angiosperme mature
  • fleur

Les fleurs d'angiospermes offrent plus de protection pour des gamètes se développant à l'intérieur que les cônes de gymnospermes. Cela est dû au fait que des cellules reproductrices ne se développent pas sur la surface de carpelles ouverts, mais à l'intérieur d'ovaires et d'anthères fermés.

L'ovaire, se situé au bas du pistil (le carpelle femelle), contient un ovule. Dans l'ovule se déroule la méiose, et 4 mégaspores sont produites. Seulement l'une d'entre elles est fonctionnelle ; son noyau subit une mitose et forme une grande cellule avec 8 noyaux. Le noyau qui est le plus proche de l'ouverture de l'ovule devient œuf. Les deux noyaux polaires trouvés au centre forme la cellule centrale.

Dans les carpelles mâles, appelés anthères, se produisent des spores mâles, appelées microspores, par méiose. Lors de la maturation des microspores, leurs noyaux subissent une mitose et forment un noyau végétatif et génératif. À ce moment-là, la microspore est un grain de pollen. Dans le grain de pollen, le noyau génératif subit une méiose et produit deux spermatozoïdes.

Lorsqu'une fleur est pollinisée, un grain de pollen tombe sur la surface du pistil. Une tube pollinique émerge de ces grain de pollen et croît vers l'ovule. Deux spermatozoïdes circulent à travers le tube pollinique vers l'ovule, et l'un d'entre eux féconde l'œuf, tandis que l'autre féconde la cellule centrale. Ce phénomène s'appelle la double fécondation.

Après le déroulement de la fécondation, un fruit avec une graine à l'intérieur commence à se développer. Au moment où la graine germe, le développement d'une nouvelle angiosperme commence.

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