La vie fixée chez les plantes

I- Généralités sur la vie fixée et les plantes

        Les besoins vitaux pour un être vivant sont au nombre de trois :

1. Créer de la matière organique
2. Se défendre
3. Se reproduire

        En prenant l'exemple de l'Homme, la satisfaction de ces trois besoins passe par un déplacement. Or les plantes sont ancrées au sol, et donc incapables de se déplacer. Leur organisme est donc adapté à la vie fixée, leur permettant sans déplacement la satisfaction de ces trois besoins fondamentaux.

        Depuis le début de la vie sur Terre, il y a environ 3,5 milliards d'années, les plantes, au départ aquatiques, ont évolué jusqu'à avoir aujourd'hui la même organisation :

1. Tige : pour les échanges entre les racines et les feuilles.
2. Feuilles : pour la photosynthèse, leur conférant leur autotrophie, à l'aide des chloroplastes dans le cas de végétaux chlorophylliens.
3. Racines : qui permettent à la fois l'ancrage dans le sol et l'absorption de nutriments d'origine minérale.

II-         Adaptations des plantes au besoin de créer de la matière organique

        A- Les besoins des plantes pour la création de matière organique

        Les plantes sont autotrophes, elles sont donc capables de créer leur matière organique à partir de matière minérale, grâce à la photosynthèse.

        La photosynthèse nécessite :

1. De l'énergie solaire
2. Des éléments minéraux
3. Du dioxyde de carbone

        Les plantes récupèrent ces éléments dans leur environnement au travers des racines et des feuilles, qui les échangent ensuite au travers de la tige.

        B - Les feuilles

        Les feuilles représentent la surface d'échange avec l'air de la plante. Celle-ci est grande, de par la taille et le nombre de feuilles.

        Chaque feuille est organisée en fonction des échanges qu'elle doit avoir avec l'atmosphère :

1. Un épiderme supérieur et un épiderme inférieur qui protègent de la dessiccation.
2. Deux parenchymes chlorophylliens qui permettent la récupération et la transformation de l'énergie solaire en énergie chimique.
3. Des stomates qui permettent les échanges gazeux avec l'atmosphère : récupération de CO2, rejet d' O2.

--> Définition

        -Parenchyme chlorophyllien:

        Un parenchyme chlorophyllien est un tissu de la feuille qui réalise la photosynthèse.

        Les parenchymes palissadiques et lacuneux sont des parenchymes chlorophylliens.

        -Stomate:

        Un stomate est une structure permettant l'échange entre l'atmosphère et la plante, composé de deux cellules et d'un ostiole.

Coupe transversale d'une feuille

        C- Les racines

        Les racines sont les organes de la plante qui récupèrent dans le sol l'eau et les sels minéraux nécessaires à la croissance et au développement de la plante. Cette absorption se fait par l'intermédiaire de cellules spécialisées appelées poils absorbants, dans la zone pilifère de la racine. Ces poils permettent d'augmenter la surface de contact entre la plante et le sol, de façon à avoir une récupération optimisée de la faible concentration dans le sol des ions nécessaires.

Schéma d'une racine

        D- La tige:

        La communication entre les différentes parties de la plante se fait par le transport de deux types de sèves :

1. La sève brute (l'eau et les sels minéraux) est transportée par les vaisseaux de xylème des racines vers les feuilles pour la photosynthèse.
2. La sève élaborée (les produits de la photosynthèse) est transportée par les Vaisseaux de phloème à l'ensemble de la plante.

III- Les adaptations des plantes aux besoins de se défendre

        A- La défense contre les aléas du climat

        La plante doit se défendre contre les aléas du climat selon trois échelles :

1. A l'échelle d'une journée
2. A l'échelle d'une saison
3. A l'échelle de la vie de la plante

                        1) A l'échelle d'une journée

        Les échanges d'eau entre un compartiment et un autre se font toujours du plus hydraté vers le moins hydraté. Lors des heures les plus chaudes de la journée, la plante perdrait son eau sans la fermeture de ses canaux qui permettent les échanges gazeux avec l'atmosphère : les stomates. Les stomates sont composés de deux cellules qui peuvent être gorgées d'eau pour gonfler et ainsi fermer l'ostiole par laquelle les échanges entre la plante et l'atmosphère se font.

Schéma d'un stomate ouvert et fermé

2) A l'échelle d'une saison

        Les adaptations aux saisons sont nombreuses. Parmi elles :

1. La chute des feuilles des espèces caduques à l'automne permet de limiter les pertes d'eau pendant l'hiver.
2. La formation d'écailles autour des bourgeons pour les protéger du gel pendant l'hiver.
3. La formation de bouchons de callose dans les canaux de phloème pour éviter les embolies pendant l'hiver.

3) A l'échelle d'une vie de la plante

        Dans des conditions extrêmes, telles que les déserts (chauds et secs) ou les climats glaciaires, les plantes développent des stratégies d'adaptation élaborées :

1. Feuilles épineuses pour limiter les pertes d'eau en limitant la surface d'échange avec l'atmosphère, l'exemple des conifères.
2. Présence d'une cuticule sur la feuille pour la rendre imperméable.
3. Existence de tissus de réserve, l'exemple du cactus dont la tige hypertrophiée contient l'eau des rares pluies du climat.

        - Feuille épineuse:        Une feuille épineuse est une feuille en forme d'épine, donc avec une surface d'échange moins grande, portée par les plantes dans des climats où les pertes d'eau sont importantes.

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