De la plante sauvage à la plante domestiquée

Les notions à connaître

Organisation fonctionnelle de la plante

Appareil aérien : tiges (soutien, transport), feuilles (photosynthèse, échanges gazeux via stomates, transpiration). Appareil souterrain : racines (ancrage, absorption eau et ions via les poils absorbants). Grande surface d'échange avec le milieu : ~$400 m^2$ de surface foliaire et ~600 m de racines pour un seul plant de seigle.

Xylème et phloème

Xylème : tissu conducteur de la sève brute (eau + ions minéraux, ascendante, des racines vers les feuilles). Cellules mortes lignifiées, transport passif par transpiration-tension-cohésion. Phloème : tissu conducteur de la sève élaborée (eau + saccharose, descendante, des feuilles vers les organes consommateurs). Cellules vivantes (tubes criblés), transport actif.

Stomates

Pores microscopiques sur la face inférieure des feuilles, formés de deux cellules de garde. Permettent les échanges gazeux ($\text{CO}_2$ entrant / $\text{O}_2$ et $\text{H}_2\text{O}$ sortants). S'ouvrent le jour (photosynthèse) et se ferment en cas de stress hydrique pour limiter la transpiration. ~$200-300 stomates/mm^2$ de feuille.

Fleur (organe reproducteur)

Organe de la reproduction sexuée des angiospermes. Structure : sépales (calice, protection), pétales (corolle, attraction des pollinisateurs), étamines (organes mâles, produisent le pollen = gamétophyte mâle$), pistil/carpelle ($organe femelle, contient les ovules = gamétophyte femelle).

Pollinisation

Transport du pollen de l'étamine au pistil. Anémogamie : par le vent (graminées, conifères $\to$ pollen léger, abondant, fleurs discrètes). Zoogamie : par les animaux, surtout insectes (entomogamie $\to$ fleurs colorées, parfumées, nectarifères, pollen collant). La coévolution plante-pollinisateur est le résultat de la sélection naturelle mutuelle.

Coévolution plante-pollinisateur

Évolution conjointe de deux espèces en interaction mutualiste. La plante développe des adaptations attirant le pollinisateur (couleur, forme, nectar, odeur) ; le pollinisateur développe des adaptations pour exploiter la ressource (trompe longue, vision des UV). Résultat : une spécialisation réciproque (ex : orchidée de Madagascar et papillon sphinx à trompe de 30 cm, prédit par Darwin).

Domestication (sélection artificielle)

Sélection par l'Homme, depuis le Néolithique (~10 000 ans), des individus présentant les caractères les plus favorables à la culture (gros fruits, grains non dispersés, croissance rapide). Répétée sur de nombreuses générations, elle modifie profondément le phénotype : la plante domestiquée est souvent très différente de l'ancêtre sauvage.

Syndrome de domestication

Ensemble de traits sélectionnés lors de la domestication : perte de la dispersion des graines (non-déhiscence), augmentation de la taille des $graines/fruits,$ perte de la dormance, réduction des défenses (épines, toxines), port modifié (tige unique, taille réduite). Ces traits, favorables pour l'Homme, sont défavorables à l'état sauvage.

Les erreurs à éviter en svt

• ✗ Confondre sève brute et sève élaborée

  ✓ Sève brute = eau + ions minéraux, circule dans le XYLÈME de bas en haut (racines $\to$ feuilles). Sève élaborée = eau + saccharose (produit de la photosynthèse), circule dans le PHLOÈME de haut en bas (feuilles $\to$ organes consommateurs).

• ✗ Penser que la pollinisation = fécondation

  ✓ La pollinisation est le TRANSPORT du pollen vers le pistil. La fécondation est la FUSION des gamètes (noyau du grain de pollen + ovule) qui a lieu APRÈS la pollinisation, quand le tube pollinique atteint l'ovule.

• ✗ Croire que la domestication est un OGM

  ✓ La domestication est une SÉLECTION ARTIFICIELLE naturelle (croisements + sélection des meilleurs phénotypes sur des millénaires). Un OGM implique une TRANSGÉNÈSE (introduction d'un gène étranger par génie génétique). Ce sont deux processus très différents.

• ✗ Oublier que la plante domestiquée dépend de l'Homme

  ✓ Le syndrome de domestication (perte de la dispersion des graines, perte de dormance, réduction des défenses) rend la plante domestiquée incapable de survivre sans l'Homme. Le maïs ne peut pas disperser ses grains seul : sans récolte et resemis, il disparaîtrait.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. La sélection exercée par l'Homme sur les espèces végétales cultivées s'appelle :
2. Chez les Angiospermes, la double fécondation produit :
3. La coévolution plantes-pollinisateurs se traduit par :
4. La paroi cellulaire végétale est principalement constituée de :
5. Les organismes génétiquement modifiés (OGM) végétaux sont obtenus par :