2) Généralités sur les Angiospermes - L\'appareil reproducteur - Les Modes de pollinisation PDF

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Différents modes de pollinisation La pollinisation correspond au processus de transport d'un grain de pollen depuis les étamines (organe mâle d'une fleur) vers le pistil (organe femelle d'une fleur). Attention à ne pas confondre les modes de dissémination des graines et les modes de pollinisation.

Hydrogamie (eau) → désigne un mode de transport du pollen par l'eau

Ex: Vallisneria spiralis Cette espèce se sert de l'eau pour transporter son pollen. Cette plante est dïoique, cad que les organes reproducteurs mâles et femelles ne sont pas portés sur le même pied. Le pied mâle émet des boutons mâles qui vont se détacher du pied mère et remonter à la surface, les fleurs mâles se retrouveront flottants à la surface de l'eau. Contrairement au pied mâle, les fleurs femelles sont rattachées au pied mère par un pédoncule spiralé. Elles finiront par pousser ce qui va les faire remonter jusqu'à la surface où elles s'ouvriront par la suite. Les fleurs mâles flottent au grès des courants et vont se rapprocher des fleurs femelles qui elles, flottent à la surface, mais sont rattachées au pied mère. Sur le schéma de droite, on observe que la fleur femelle est plus volumineuse. Ici, on a trois stigmates fourchus et collants, lorsque, au grès des courants, l'eau amène les fleurs mâles et les stigmates des fleurs femelles vont accrocher les grains de pollen qui vont passer à proximité et vont venir féconder la fleur femelle. Après la fécondation, qui s’opère dans l’air à la surface de l'eau, la fleur femelle se referme et retourne au fond de l’eau pour mûrir son fruit. Dans ce cas, l'eau est bien le vecteur de pollinisation de cette espèce.

Anémogamie (vent) → désigne un mode de transport du pollen par le vent Ce mode de reproduction concerne les feuillus, Poacées, Joncacées, Cypéracées Souvent quand il y a anémogamie, une grande quantité de pollen est produite pour compenser le gaspillage. Ex : Lolium (plante à l'origine du rhume des foins), peut produire 5000 grains de pollen/anthère soit 2 millions par épi soit 0,5t à l'hectare. Il y a des adaptations anatomiques favorables qui permettent une meilleure dissémination par le vent: On a : - l'Anthère pendante - les Châtons (inflorescence mâle) pendants et souples - le Pollen pulvérulent (pollen sous forme de poudre)

Entomogamie (insectes) → désigne un mode de transport du pollen par les insectes Entomogamie par attraction optique et olfactive

Ex: les Orchidées. Chez les Orchidées, chaque loge d'anthère contient une pollinie (masse formée par des grains de pollens agglutinés entre eux) portée par un caudicule. Les deux caudicules se réunissent en formant une petite pastille adhésive : le rétinacle collant. Quand l'abeille va visiter la fleur, elle va se pencher pour pénétrer dans l'éperon riche en nectar. Le dessus de sa tête entre en contact avec la base des pollinies. Les pollinies s'infléchissent vers l'avant et vont se coller sur la tête de l'abeille. Lorsque l'abeille ira butiner une autre fleur, les pollinies qu'elle porte sur la tête toucheront le stigmate gluant d'une autre fleur ce qui permettra ainsi une fécondation croisée. Cette astuce, couplée à des stratégies d'imitation (voir ex plus bas) dans la forme et la couleur des fleurs, permet à l'orchidée de faire voyager son pollen sur de grandes distances. Entomogamie par mimétisme et confusion sexuelle

Le labelle mime l'abdomen de l'insecte femelle. L''insecte mâle est attiré par mimétisme et sécrétion de phéromones. Il réalise une fausse copulation de la fleur et repart avec les pollinies sur la tête.

Ex : Ophrys scolopax (Orchidée) Labelle = pétale modifiée de la fleur des Orchidées. La fonction du labelle est essentiellement d'attirer l'insecte pollinisateur. Ici le labelle mime l'abdomen de la femelle de l'insecte pollinisateur. Dans cette spécificité, on cherche donc à mimer l'apparence d'un congénère. L'insecte mâle va donc être attiré mar mimétisme, de + la plante sécrétant des phéromones, l'insecte mâle va venir réaliser une fausse « copulation » de la fleur et va repartir (selon le même mode vu précédemment) avec les pollinies sur la tête. →Ici, il y a une confusion sexuelle de l'insecte femelle avec la fleur dû aux phéromones et au mimétisme

Entomogamie par attraction olfactive

Ex : Angraecum sesquipedale Charles Darwin découvrit en 1850, l' orchidée Angraecum sesquipedale. En l'examinant, il se demanda alors quel insecte pouvait assurer la pollinisation de cette fleur qui n'est odorante que la nuit et munie d'un éperon de 30cm. Il prédit l'existence d'un papillon muni d'une trompe de la même longueur que le nectaire sans jamais le découvrir ! Ce n’est que 50 ans plus tard qu’on découvrit un papillon nocturne qu'on baptisa Xanthopan morgani praedicta ou Sphinx (en rapport avec la prédiction de Darwin). Ce papillon est muni d’une trompe enroulée en spirale qui est de longueur adaptée. Le papillon va alors pouvoir enfoncer sa trompe le plus loin possible dans le nectaire. En aspirant le nectar, le Sphinx touche les pollinies (amas de pollen), qui se collent alors sur sa tête ou son abdomen. L’insecte s’envole ensuite vers d’autres fleurs pour en aspirer le nectar, et dépose le pollen qui entraînera la fécondation. Les fleurs « charognes » attirent les Diptères

Ici on a une inflorescence particulière qui se termine par une massue terminale et qui est protégée par une sorte de bractée. Cette massue terminale est entourée d'un spathe. Schéma de droite : De haut en bas on a les fleurs femelles (blanc) les fleurs mâles les appendices stériles

Ex: Arum italicum (Araceae) Des mouches (diptères) chargées de pollen provenant d'une autre inflorescence vont être attirées par l'odeur cadavérique émise par la plante. La volatilisation de ces substances odorantes se fait grâce à un dégagement de chaleur produit par élévation de la T°. Les appendices stériles fonctionnant comme une trappe, laissent entrer les mouches couvertes de pollen provenant d’une autre inflorescence et les retient prisonnières pour qu’elles assurent la fécondation. Les fleurs femelles étant fonctionnelles en 1er (protogynie) vont alors ainsi être fécondées. Environ 24h après, les stigmates des fleurs femelles se flétrissent et les anthères des fleurs mâles s'ouvrent pour libérer le pollen. Les poils qui retenaient les mouches prisionnièrent flétrissent et permettent alors aux mouches de s'échapper et de prendre en passant sur elles du pollen qui leur permettront d'aller féconder la prochaine inflorescence visitée. Ici on a un décallage de la maturité sexuelle des fleurs dans le temps qui va permettre l'allofécondation. De plus ici aussi, il y a entomogamie par attraction olfactive (odeur de charognard dans ce cas). La pollinisation est faite par de petites mouches qui sont attirées par des odeurs émises par le spadice.

Ex :Rafflesia arnoldii, parasite épirhize, fleur de 1 m de large et peut peser jusqu'à 10 kgs C'est est un holoparasite épirhize (Qui croit sur les racines et y vit en parasites) Elle ne possède pas de chlorophylle et est donc incapable de photosynthèse. Ce sont des plantes à fleurs qui s'installent sur la racine d'une plante hôte, ce n'est qu'au cours de la floraison qu'elle est visible extérieurement. La pollinisation est assurée par des mouches attirées par une odeur de viande en décomposition dégagée par la fleur.

Entomogamie par disposition anatomique

Ex : La Sauge des près La sauge possède des étamines à bascule. Au lieu d'avoir juste le filet qui est rattaché au receptacle il y a une petite structure qui va permettre de faire un balancier. Quand l'insecte se pose sur la fleur, il va pousser sur ce balancier, ceci va faire basculer les étamines qui vont alors se poser sur le dos de l'insecte.

Entomogamie / lieu de ponte

Ex : Ficus carica (Figuier) Avec le Ficus carica (Figuier) on a 2 figures possibles : – Caprifiguier, allias figuier mâle → les fruits ne sont pas comestibles – Figuier domestique allias figuier femelle → les fruits sont comestibles Les fleurs femelles du figuier mâle (caprifiguier) ont un style court. Les fleurs femelles du figuier femelle (figuier domestique) ont un style long. Là aussi, la pollinisation va se faire grâce à un insecte : le blastophage. Cet insecte assure la pollinisation des fleurs femelles des pieds femelles, les fleurs femelles des pieds mâles seront transformés en galles, (ce sont les figues des pieds mâles qui contiennent les larves du blastophage) Les fleurs sont regroupées en une inflorescence d'un type particulier appelée sycone ou figue. Ces inflorescences consistent en un réceptacle floral, charnu à maturité, refermé sur lui-même (conceptacle), à l'exception d'une minuscule ouverture (ostiole) à l'opposé du point d'insertion du pédoncule, d'une forme générale de petite poire. Au niveau de ce sycone on voit que toutes les fleurs femelles tapissent la paroi du sycone, les fleurs mâles sont de par et d'autre d'un pore, (l'ostiole). La guêpe femelle va rentrer dans le sycone du caprifiguier (figuier mâle) via l'ostiole. Le fait d'avoir un style court cela va permettre à la guêpe femelle de rentrer et donc de pondre ses œufs. Dans le caprifiguier (figuier mâle) la guêpe va pondre. 50% des œufs de guêpes donneront des mâles et 50% des femelles. Les œufs se développeront et écloront, pour donner des jeunes guêpes qui vont consommer alors les ovaires, le nucelle en bref tout l'appareil reproducteur femelle qui leur sert de nourriture. De ces guêpes qui vont éclore on a les jeunes guêpes males qui ne sont pas ailés, ils vont alors creuser des cavités dans le sycone à la recherche des guêpes femelles pour les féconder. Les guêpes femelles étant les seules à être ailées, après fécondation, vont sortir par l'ostiole. Elles vont au passage attraper le pollen mâle, qui, rappellons le, se trouve autour du sycone. Une fois sorti, les guêpes femelles vont aller visiter d'autres figuiers pour trouver un nouveau lieu de ponte, (caprifiguier) mais aussi le figuier domestique (figuier femelle). Dans le sycone du figuier domestique (figuier femelle), les guêpes vont se retrouver face à des fleurs femelles avec un style long, elles ne pourront pas alors rentrer et donc ne pourront donc pas pondre. Elles vont tout simplement poser les pollen sur le stigmate. On connait la suite, fécondation suite à la pollinisation, formation de graines etc etc. On pourra donc consommer les fleurs du figuier domestique (femelle) mais pas celui du caprifiguier (figuier mâle) à cause de la galle. Le figuier est considéré comme une espèce dioique (un pied mâle et un pied femelle bien distinct) bien que les deux types de figuiers soient morphologiquement hermaphrodites. La dioecie est seulement fonctionnelle.

Ornithogamie (oiseau) → désigne un mode de transport du pollen (pollinisation) par les oiseaux.

Ex : Hibiscus et Heliconia pollinisés par le colibri Les colibris soit des oiseaux nectarivores, leur long bec muni d'une langue aspirante leur permet de prélever les sécrétions sucrées (le nectar) au fond des corolles. Ils sont en plus de ça, capables de vol stationnaire devant la fleur. Lorsqu'ils vont se nourrir du nectar, leur tête va venir se frotter aux étamines et, immanquablement, le pollen va adhérer à leurs plumes. L'olfaction est peu développée chez les oiseaux, les fleurs sont souvent peu odorantes mais elles sont souvent rouges/roses, couleur que les oiseaux perçoivent le mieux et à laquelle ils sont très sensibles.

Chéiroptérogamie (chauve-souris) → désigne un mode de transport du pollen (pollinisation) par les chauve-souris Pollinisation de la fleur de baobab par la chauve-souris

Les fleurs du Baobab sont blanches, grandes et pendantes, et se situent à l'extrémité d'un très long pédoncule de 10 cm à 1 m de long. Elles ont une corolle large de 15 à 20 cm composée de 5 pétales blancs tournés vers le haut. Les fleurs commencent à s'ouvrir vers la fin de l'après-midi, et s'ouvrent complètement en soirée et tombent le lendemain à l'aube. Quand elle s'ouvre la nuit elle va retrousser les sépales, réenvelopper les pétales et ainsi exposer un gros « pompom » qui contient une grande quantité d'étamines (entre 1500 et 2000 par fleurs) ces étamines libèrent un pollen jaune et pulvérulent. Elles ne durent donc que 12 heures. Des fleurs plutôt blanches ou qui ne s’ouvriront que la nuit sont caractéristiques puisque les chauve-souris ont un mode de vie nocturne et que leur capacité visuelle est moins développée que d’autres pollinisateurs. Aussi, la couleur blanche contraste dans la noirceur de la nuit. On observe des corolles plus volumineuses pour la visibilité et pour offrir un support pour les chauves-souris plus grosses. De plus ces fleurs émettent un parfum putride qui va les attirer. Avec leurs griffes, les chauve-souris s'accrochent sur ces fleurs et endommagent la corolle pour recueillir le nectar dont elles se nourissent, le pollen va ainsi s'accrocher sur le pelage et sera transporté lorsque la chauve-souris ira visiter une autre fleur de Baobab. (favorisera donc la fécondation croisée du Baobab) Cependant, il arrive que les fleurs de baobab s'ouvre en fin d'après midi, elles attirent alors des insectes qui disparaissent dès la tombée de la nuit, la pollinisation qu'ils assurent est donc très faible. Pollinisation de la fleur de cactus par la chauve souris.

La fleur de cactus va s'ouvrir la nuit, la chauve souris étant capable de vol stationnaire elle va pouvoir ainsi grâce à sa langue aspirante prélever les sécrétions sucrées (le nectard) au fond des corolles sans avoir à s'aggriper. Elle ne s'aggrippe pas sur le cactus comme pour le baobab à cause des épines ! La reconnaissance est ici aussi olfactive....