Introduction : Il est impossible de voir tous les exemples illustrant la pollinisation et la co-évolution tellement ils sont nombreux. En voici quelques exemples, mais bien d’autres peuvent vous être proposés le jour de l’épreuve. Ce qu’il faut cerner c’est la multitude d’adaptations permettant aux plantes ayant une vie fixée de favoriser une pollinisation croisée afin d’améliorer le brassage génétique mais aussi d’assure la dissémination des graines ( -gamie et -chorie chez les plantes).
Problème : Comment les plantes à fleurs ont-elles augmenter leur efficacité de fécondation croisée ?
Objectifs :
- Analyser la relation étroite entre les plantes et leurs pollinisateurs (appréhender la notion de co-évolution)
- Analyser l’efficacité de la dissémination des plantes
I- Pollinisation
A l’aide des documents suivants, remplissez le tableau ci-après recensant les adaptations spécifiques permettant d’augmenter la possibilité de fécondation croisée des plantes à fleurs en association avec leurs pollinisateurs.
Définitions :
Pollinisation : Phénomène qui permet la fécondation des plantes à fleurs par le transport du pollen de l’étamine aux stigmates du pistil chez les angiospermes ou à l’ovule chez les gymnospermes; période pendant laquelle s’opère ce transfert (d’apr. Biol. t.2 1970, Bén.-Vaesk. Jard. 1981, Lar. agric. 1981)
Co-évolution : Évolution parallèle de deux espèces en étroite interaction. Chaque innovation chez une espèce ayant un effet sur l’interaction, elle contribue à la sélection de caractère symétrique chez l’autre espèce.
document 1 : Une fleur de pissenlit observée en lumière visible et en lumière ultraviolette (UV).
Certains insectes, comme les abeilles perçoivent des radiations de l’ultraviolet proche, invisibles pour l’œil humain. De nombreuses fleurs de plantes entomogames présentent des sortes de « marques » visibles uniquement sous U.V. permettant aux insectes de reconnaître tout de suite les fleurs nectarifères. Cela est dû à des pigments contenus dans les vacuoles des cellules de pétales que l’on appelle flavonoïdes, parmi lesquels les anthocyanes sont les plus larges représentants.
Document 2 : Fleur de parnassie des marais et fleur d’hélébore.
De nombreuses plantes entomogames produisent du nectar. Ce dernier est localisé par exemple dans des écailles nectarifères ou dans des pièces florales spécialisées: les nectaires. Lorsqu’ils butinent, abeilles et autres insectes pollinisateurs recherchent le nectar, qui constitue leur principale source de nourriture.
Document 3 : Grains de pollen de rose trémière(vus au MEB).
L’enveloppe externe des grains de pollen des plantes entomogames est souvent richement ornementée. Le pollen est une source de protéines pour les abeilles. Il entre dans la composition de la nourriture distribuée à la ruche.
Document 4 : Une fleur de Raflesia angiosperme parasite.
De nombreuses fleurs de plantes entomogames émettent des odeurs. La raflésia, par exemple, dégage une forte odeur de charogne qui attire des insectes comme la mouche Chrysomyia megacephala qui assurent la pollinisation, à condition que des fleurs mâles et femelles soient simultanément écloses dans un proche rayon.
Document 5 :Une pièce florale dédiée à l’atterrissage
Les nectarinidés, sont des passereaux différents des colibris mais se nourrissant exclusivement de nectar comme ces derniers. Ils peuvent voler au-dessus ou se percher sur les fleurs lorsqu’ils se nourrissent de nectar, facilitant la pollinisation croisée s’ils visitent ensuite d’autres plantes. Un curieux axe de l’inflorescence de cette plante endémique appelée « queue de rat du Cap » dont la fonction est exclusivement de fournir une perche pour les oiseaux en quête de nourriture. Cette structure favorise le succès de l’accouplement de la plante en amenant le Souimanga malachite (Nectarinia famosa), son principal pollinisateur, à adopter une position idéale pour la pollinisation croisée de ses fleurs inhabituelles au niveau du sol. On parle ornithogamie.
Document 6 : Fleur et pollen de poacée (graminée).
Le calice et la corolle sont réduits, les fleurs ne sont pas colorées. À maturité, les pollens sont produits en très grande quantité. Ainsi, un épi de seigle libère jusqu’à un million de grains de pollen par jour. Le pollen des plantes anémogames est totalement dépourvus d’aspérités et adhèrent mal aux animaux, il est de très petite taille le rendant particulièrement léger.
| Document | Plantes | Vecteur de pollinisation | qualificatif du mode de pollinisation | adaptation spécifique de la plante |
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II- Dissémination des graines (DM)
Dans une forêt de 50 ha, des chercheurs ont étudié la relation entre la distribution spatiale de plusieurs centaines d’espèces et le mode de dispersion de leurs graines. Des agents abiotiques comme le vent ou l’eau peuvent transporter les semences, mais les animaux en sont les principaux agents disséminateurs. En outre, la dissémination peut être passive (certaines structures des graines ou des fruits favorisent leur transport) ou active (les fruits émettent des signaux attractifs pour un animal qui va les consommer).
| Mode de dispersion | Nombre d’espèces étudiées | Distance moyenne entre les nouvelles plantes et les plantes mères (en m) |
| Balistique (à maturité, les fruits éjectent les graines) | 16 | 31,1 |
| Vent | 19 | 64,5 |
| Animal de taille inférieure à 2 cm | 209 | 99,3 |
| Animal de taille comprise entre 2 et 5 cm | 177 | 120,6 |
| Animal de taille supérieure à 5 cm | 87 | 157,8 |
- comparez les différents modes de dispersion et leurs conséquences écologiques sur le peuplement d’un nouveau milieu.
- Quels sont les modes de dispersion des différentes graines suivantes :
Exemple de plante à éjection balistique des graines :
