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mardi 13 août 2013

Plante


Classification

Les plantes sont l'un des deux groupes dans lequel les espèces vivantes sont traditionnellement réparties ; l'autre groupe étant les animaux. La division remonte aux environs du temps d'Aristote (384 av. J.-C. – 322 av. J.-C.) qui différenciait les plantes, celles-ci ne se déplaçant pas, et les animaux souvent en mouvement pour attraper leurs proies. Beaucoup plus tard, lorsque Linnaeus (1707–1778) crée la base du système moderne de classification scientifique, ces deux groupes deviennent des règnes, végétal et animal. Depuis, un bon nombre de plantes n'ont toujours pas été classées dans le règne végétal.
Hors des contextes scientifiques, le terme de « plante » implique une association de certaines caractéristiques, comme étant notamment multicellulaires3.
La première classification connue est l'œuvre de Théophraste (370-285 av. J.-C.) qui classa 480 plantes selon leur port (arbre, arbuste ou lierres) et certaines caractéristiques florales. Au XVIe siècle, des botanistes, notamment les frères Jean et Gaspard Bauhin, entament une réflexion sur le classement des plantes4. Ils cherchent à établir des groupes naturels de plantes à partir de leur ressemblance. En effet la découverte de nouvelles plantes rendait un nouveau classement nécessaire. Il faut savoir que jusqu'alors, les plantes étaient classées en fonction de leur taille, du lieu où elles poussaient ou de leur ressemblance.
John Ray (1628-1705), naturaliste anglais, propose d'établir un nouveau système de classification ayant pour fondement le plus grand nombre possible de caractères de la fleur, du fruit ou de la feuille5. Puis, Pierre Magnol (1638-1715), inventeur du terme famille, répertorie 76 familles de plantes. Joseph Pitton de Tournefort (1656-1708) établit un classement des végétaux suivant la structure des fleurs et introduit les notions d'espèce et de genre. Enfin, Carl von Linné (1805-1878), botaniste du roi de Suède, codifie la nomenclature binominale des végétaux et des animaux. Ce système utilise deux noms en latin : le premier indique le genre et le second, l'espèce de la plante ou de l'animal. En revanche, son « système sexuel » basé sur le nombre d'étamines, ne fait pas progresser la classification des plantes.
Voir aussi la liste des Botanistes.

Caractéristiques principales

Principales caractéristiques des plantes
Types de plante Caractéristiques générales
Archaeplastida Photosynthèse, chlorophylle.
├─o
└─o		 Algues rouges
Chlorobionta (ou organismes verts6).

├─o
└─o		 Algues vertes
Plantes
Adaptation à la gravité, archégones, embryon végétal.

├─o
└─o		 Mousses
Plantes vasculaires		 Fausses racines.
Vaisseaux conduisant la sève, lignine, feuilles à nervures.

├─o
└─o		 Prêles, fougères…
Plantes à graines
Émancipation de la reproduction aquatique, graines.

├─o
└─o		 Gymnospermes
Plantes à fleurs
Fleurs, protection des graines dans des fruits.
  • Les végétaux sont des organismes autotrophes, c'est-à-dire qu'ils produisent leur propre matière organique à partir de sels minéraux puisés dans le sol et de dioxyde de carbone, assimilé par les feuilles grâce à l'énergie solaire : c'est le mécanisme de photosynthèse. Ils lui doivent, par le biais de la chlorophylle contenue dans les chloroplastes, la couleur verte des plantes.
  • Les végétaux sont des organismes fixés au sol par leurs racines (mais il y a des exceptions), ce qui les rend très dépendants des conditions de leur environnement ; cet état est lié à la nature cellulosique des parois cellulaires, aux tissus de soutien de la plante (collenchyme et sclérenchyme) et à certaines molécules particulières comme la lignine qui rend les tissus rigides.
  • Les végétaux sont des organismes peu différenciés. Il existe peu de types de tissus ou d'organes différenciés, ce qui entraîne des propriétés particulières : une diminution potentiellement indéfinie, une capacité de régénération importante (d'où la possibilité de multiplication végétative).
  • Les plantes ont besoin de différents éléments rassemblés pour survivre et pousser. Le premier est la lumière, utile pour le processus de photosynthèse, qui apporte de l'énergie. Ensuite viennent l'eau et la terre d'où sont tirés les nutriments, et l'air dont elles extraient le dioxyde de carbone, permettant également la photosynthèse. Les conditions exactes varient selon le type de plante. Au sein du règne végétal les plantes sont des organismes qui possèdent des racines et une partie aérienne.

Algues

Algue verte de l'œuvre d'Ernst Haeckel, intitulée Kunstformen der Natur, 1904.
Article détaillé : Algue.
En classification classique, traditionnellement, seules les algues vertes, ou Chlorophytes, étaient considérées comme plantes, et ne formaient donc pas un sous-règne. La classification des autres algues dans le règne des plantes est une introduction de la classification scientifique amorcée depuis le XIXe siècle. Auparavant, elles ont été classées de façon variable avec les protistes. Les progrès dans la recherche de la phylogénie change encore les choses, puisque certaines classes disparaissent et que des rapprochements morphologiquement étonnants s'opèrent dans la classification.

Bryophytes

Article détaillé : Bryophyte.
En classification classique ou traditionnelle, le sous-règne des Bryophytes (Bryophyta lato sensu) comprend trois divisions (ou embranchements) ou de végétaux terrestres non vasculaires : la division des Hépaticophytes (Hepaticophyta) : 6 000 espèces de plantes hépatiques ; la division des Anthocérotophytes (Anthocerotophyta) : 100 espèces d’anthocérotes ; et la division des Bryophytes (Bryophyta stricto sensu) : 9 500 espèces de mousses.

Plantes vasculaires

Article détaillé : Plante vasculaire.
Le sous-règne des Trachéobiontes (Tracheobionta ou Tracheophyta) est composé, selon une classification traditionnelle :
Les chiffres montrent la domination qu’exercent aujourd’hui les Angiospermes (Magnoliophyta) parmi les plantes.

Physiologie

Phylogénétique

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Voir les articles Archaeplastida (classification phylogénétique) et Chlorophyta (classification phylogénétique).

Tailles et types

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Une grande division est souvent faite entre les plantes herbacées et les plantes ligneuses (celles qui forment du bois).

Environnement

Climat

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Il existe des plantes presque partout sur la terre - dans le désert, sous l'eau, dans les forêts tropicales et même dans l'Arctique. Toutefois, leur répartition à la surface de la terre est en fonction des conditions climatiques. Ainsi, pour rendre compte des principaux groupes de végétaux, un climatologue et botaniste allemand, Köppen a établi une classification des climats. Cette classification, publiée pour la première fois en 1901, et remaniée à plusieurs reprises depuis, est la plus ancienne et la plus connue.
La classification de Köppen comprend cinq groupes de climats eux-mêmes divisés en cinq types climatiques. Le contour de chaque groupe correspond à la satisfaction d'un critère lié à la température de l'air ou combinant à la fois la température de l'air et le niveau des précipitations.
  • Les plantes des régions tropicales
La zone tropicale s'étend de part et d'autre de l'équateur entre le tropique du Cancer (23° 27' de latitude nord) et le tropique du Capricorne (23° 27' de latitude sud). Elle représente l'une des grandes zones climatiques nées de la circulation générale de l'atmosphère et de son déplacement saisonnier. Cette zone couvre environ 45 % de la surface globale des forêts. La température moyenne du mois le plus froid est supérieure à + 18 degrés Celsius. La végétation correspondante est la forêt tropicale ou la savane.
  • Plantes des régions sèches et désertiques
Essentiellement caractérisé par la présence d'arbustes et d'herbes qui se sont adaptés à l'environnement désertique et qui, par un système de racines souterraines peu profond mais étendu à proximité de la surface (fasciculé), arrivent à récolter une quantité d'eau suffisante à leur croissance. La végétation est très peu développée et recouvre peu d'espace. Les espèces sont appelées xérophytes (du grec xero = sec, et phytos = plante), il existe des cactus, des plantes à cuticule épaisse pour limiter l'évapotranspiration, des plantes en coussinets, des succulentes (exemple famille des Crassulassées, dont le Sedum ou la joubarbe). La plupart des plantes chlorophyliennes de ces régions fonctionnent grâce à la photosynthèse en C4.
  • Plantes des régions tempérées
En Europe, cette forêt s'étend de la forêt boréale à la forêt méditerranéenne (entre 40° et 55° nord). Le régime thermique est modéré avec en hiver un peu de gel sur la partie supérieure des sols, et un été modérément chaud. Il existe trois espèces dominantes.
  • Plantes des régions froides ou subarctiques
Il existe deux grands types de végétation en milieu polaire et subpolaire incluant la toundra, située entre 55° et 70° nord, une végétation dominée par les herbes et les mousses, souvent associées à divers arbustes. C'est une formation végétale continue et basse avec l'absence d'arbres à cause d'un sol gelé en profondeur en permanence, le pergélisol (température inférieure à 0 °C). L'absence d'arbres est aussi due à un raccourcissement de la période de végétation (l'été ne dure parfois qu'un à deux mois) ; et la taïga, une forêt boréale de grands conifères, typique de la Sibérie et du Canada. Les hivers sont plus longs et plus rigoureux et les mois d'été sont plus chauds (température supérieure à 10 °C). Cela devrait représenter la limite entre la taïga et la toundra. Le sous-bois est constitué de plusieurs conifères à aiguilles et de fougères. Dans l'hémisphère sud, cette formation végétale est plus réduite (dans les îles de l'Antarctique, la toundra en touffes domine la région).
  • Plantes des régions polaires
  • Plantes des régions de hautes montagnes

Types biologiques

Article détaillé : Système de Raunkiær.
La classification des types biologique, selon Christen Christiansen Raunkiær, est une classification écologique, qui classe les plantes selon la manière dont elles protègent leurs bourgeons à la mauvaise saison (froide ou sèche) ; elle distingue cinq groupes ou types biologiques de végétaux :
  • Phanérophytes : ce sont essentiellement les arbres, arbustes et arbrisseaux, dont les bourgeons sont situés en haut d'une tige ; les feuilles tombent ou non et les zones les plus sensibles (méristèmes) sont protégées par des structures temporaires de résistance : les bourgeons ;
  • chamaephytes, ce sont des plantes basses dont les bourgeons sont proches du sol ; les feuilles tombent ou non, les bourgeons les plus bas bénéficient de la protection de la neige ;
  • cryptophytes ou géophytes, ces plantes passent la mauvaise saison protégées dans le sol, la partie aérienne meurt ; ce sont les plantes à bulbe, à rhizome et à tubercule ;
  • thérophytes, ce sont les plantes annuelles, qui disparaissent pendant la mauvaise saison et survivent sous la forme de graines ;
  • hémicryptophytes, stratégie mixte qui combine celles des géophytes et des chaméphytes ; ce sont souvent des plantes à rosette.

Grands types d'organisation

Il existe, selon leur degré de différenciation, quatre grands types d'organisation incluant les thallophytes, plantes vivant en milieux humides, caractérisées par un thalle, appareil végétatif peu différencié en forme de lame - algues ; les bryophytes : ce sont les mousses et les hépatiques, dont l’appareil végétatif commence à se différencier en tige et feuille. Ils constituent une nouvelle étape vers le passage de la vie aquatique à la vie terrestre ; les tracheophyta (anciennement appelées cormophytes ou « végétaux supérieurs ») : ce sont les plantes vasculaires ou plantes à racines (rhizophytes), qui comprennent les ptéridophytes (fougères) et les spermaphytes (plantes à graines). L’appareil végétatif est maintenant bien différencié en racine, tige, feuille et surtout vaisseaux conducteurs de sève (phloème et xylème). C’est grâce à ces vaisseaux conducteurs et à leur port dressé et rigide (par synthèse de la cellulose dans l’espace intercellulaire de ces vaisseaux, pour la construction d’un squelette de bois) que ces plantes sont adaptées au milieu terrestre.

Pathologie végétale

La pathologie végétale étudie les maladies dont souffrent les végétaux.
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