Biodiversité Végétale

I. Évolution des végétaux : la conquête de la terre ferme

Transition des algues vers la terre ferme :

Passage d’un milieu aquatique stable (algues vertes filamenteuses) à un environnement côtier instable (littoral, variations dues aux marées). Les algues, notamment les characées, ont développé des adaptations spécifiques pour survivre hors de l'eau, comme la formation de structures ressemblant aux racines, conduisant à la colonisation des milieux terrestres.

Contraintes de vie terrestre :

• Condition atmosphérique variable, pouvant impliquer des périodes de sécheresse prolongées, avec des variations de température significatives.

• Risque de dessèchement rapide des organismes, exacerbé par les conditions thermiques, et nécessitant des mécanismes de régulation hydrique.

• L’eau comme facteur limitant de la vie, souvent inégalement distribuée sur les terres émergées, nécessitant des adaptations pour sa conservation, comme des racines profondes.

Adaptations des végétaux :

• Développement d'un port érigé pour surmonter la pesanteur, facilitant l'accès à la lumière nécessaire à la photosynthèse.

• Moyens de résistance au dessèchement :

  • Réduction des pertes d'eau par l'utilisation de cuticules imperméables sur les feuilles.

  • Amélioration de la collecte d'eau grâce à des racines adaptées et des structures foliaires élargies, comme les petites serrations des feuilles qui augmentent la surface d'absorption.

A. Appareil végétatif

Structure de l'appareil végétatif :

• Appareil végétatif organisé en cormus (organes distincts) ayant permis la spécialisation des fonctions, avec un développement organique d’organes tels que les feuilles, les tiges et les racines.

• Développement d’un appareil vasculaire pour le transport des éléments nutritifs :

  • Tige (caule), essentielle pour l'axe aérien et la photosynthèse, permettant une meilleure exposition à la lumière et un transport efficace des éléments nutritifs.

  • Système racinaire pour l'ancrage et l'absorption de l'eau et des nutriments du sol, avec des adaptations comme des racines tubéreuses ou adventives.

  • Feuilles optimisées pour la photosynthèse grâce à des structures internes favorisant la circulation de l'air et minimisant la perte d'eau.

Fonction de la lignine :

• Molécule hydrophobe, contribuant à la rigidité, à la résistance à la compression et au transport de sève brute, essentielle pour la structure des plantes hautes, permettant ainsi la transition vers des tailles plus grandes.

Réduction des pertes en eau :

• Protection des épidermes contre les UV (à l'aide des anthocyanes qui peuvent agir comme protecteurs solaires) et une coloration qui peut également aider à attirer des pollinisateurs.

• Imperméabilisation par la cutine, une substance cireuse limitant l'évaporation, permettant aux plantes de conserver l'humidité en conditions arides.

B. Reproduction sexuée et cycle vital

Adaptations reproductives :

• Protection des gamètes dans des organes spécialisés : gamétange (♂ et ♀), réduisant la vulnérabilité des cellules reproductrices aux conditions externes.

• Formation d’un zygote diploïde (2n), développement d’un embryon qui peut survivre dans des conditions adverses grâce à des réserves nutritives présentes dans les graines.

• Cycle essentiel avec alternance de générations pluricellulaires : sporophyte (2n) et gamétophyte (n), permettant une diversité génétique accrue et une adaptation rapide aux changements environnementaux.

Apparition de résines :

• Sporopollénine, vieux biopolymère protégeant spores et pollen des dégradations environnementales, ainsi que des agents pathogènes, augmentant ainsi le taux de succès de la reproduction.

C. Bryophytes (mousses)

Écologie des bryophytes :

• Adaptation aux milieux humides, souvent en symbiose avec des arbres, créant des microhabitats favorables à leur reproduction.

• Structures simplistes dans le cycle de vie : haploïdes (n), sans véritables tiges, feuilles, ou racines, montrant une dépendance continue à l'eau pour la reproduction et la survie.

• Reproduction sexuée demande toujours de l'eau pour la fécondation, limitant leur habitat à des zones où l'eau est présente.

D. Les Tourbières à Sphaignes

Écosystèmes uniques:

• Zones humides anoxiques, accumulation de tourbe due à une décomposition très lente, préservant des matières organiques sur de longues durées et aboutissant à la formation de tourbe, une ressource naturelle importante.

Importance des tourbières :

• Habitat riche en biodiversité, régulateurs d'hydrologie, puits de carbone, contribuant à la lutte contre le changement climatique en stockant le carbone dans la biomasse.

• Valeur scientifique et fonctionnelle : archives naturelles et rôle dans le climat, agissant comme indicateurs de la santé des écosystèmes, fournissant des données cruciales sur les changements environnementaux au fil du temps.

II. Les Ptéridophytes

Caractéristiques des fougères :

• Plantes plus évoluées que les bryophytes, adaptées aux milieux aériens avec des feuillages larges et des structures complexes permettant de capter davantage la lumière.

• Structure : sporophyte dominant (2n), véritable système vasculaire facilitant la circulation des nutriments et de l'eau, avec des racines également spécialisées pour l'absorption et l'ancrage.

III. Les Spermatophytes (plantes à graines)

Innovations majeures :

• Graisse protégeant zygote et mettant en pause le développement embryonnaire, permettant une meilleure survie dans des conditions difficiles et une germination ultérieure favorable.

• Fécondation indépendante de l'eau, permettant une colonisation terrestre accrue dans des habitats variés grâce à des graines qui peuvent demeurer dormantes jusqu'à ce que les conditions soient propices à la germination.

Types de spermatophytes :

• Gymnospermes (graine nue, souvent portées par des cônes) et angiospermes (graine dans un fruit, assurant la dispersion par le biais du fruit), offrant des adaptations variées pour la dispersion et la survie, y compris des relations symbiotiques avec des animaux pour la pollinisation.

IV. Importance de la biodiversité et menaces

IBPES :

• Plateforme intergouvernementale surveillant la biodiversité, fournissant des données cruciales pour la conservation et la sensibilisation aux menaces pesant sur la biodiversité.

• Alarmes sur l'extinction des espèces, intrusions d'espèces envahissantes, et conséquences du changement climatique, soulignant l'urgence des actions à prendre pour la préservation de la biodiversité.

Principales causes de déclin de la biodiversité :

• Changement de l’utilisation des terres, exploitation directe, pollutions, et changement climatique, nécessitant des stratégies de conservation adaptées et urgentes, impliquant l'éducation, la recherche et des politiques écologiques.