Morphologie, anatomie et multiplication des plantes aquatiques

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Un petit voyage dans le monde merveilleux de ces organismes vivants, principaux acteurs de notre ecosysteme, au travers leur morphologie, anatomie et multiplication.

Morphologie, anatomie et multiplication des plantes aquatiques

La morphologie

La Tige 

C’est la partie d’un végétale qui porte des feuilles (visibles ou réduites), des bourgeons et des fleurs ; qui peut être aérienne ou souterraine, chlorophyllienne ou non, dressée, grimpante ou rampante.

Certaines tiges peuvent porter des racines adventives. Soit la tige n’existe pas (plante « acaule« ), soit elle est de très faible diamètre. Elles sont souvent chlorophylliennes, ce qui permet à la plante d’augmenter la photosynthèse car étant sous l’eau, il y a une perte de quantité et de qualité de lumière.

Le stolon est une tige rampante dont les entre-nœuds subissent une forte élongation tandis que leurs feuilles demeurent réduites. Ces tiges produisent de loin en loin des bourgeons feuillés qui s’enracinent.

Le rhizome est une tige souterraine vivace plus ou moins épaissie sur toute sa longueur et renfermant des réserves.

La Feuille

C’est l’organe fondamental de nombreux végétaux, caractérisée par une lame verte (=le limbe), de taille et de forme spécifiques, siège de la photosynthèse et des échanges gazeux avec l’atmosphère, attaché à la tige par le pétiole (lequel peut être remplacé par une gaine = élargie).

On peut trouver ces feuilles à l’état écailleux (plante « cataphylle« ) au niveau des tiges souterraines par exemple. Il existe des feuilles sessiles (= feuille sans pétiole, directement attaché à la tige).

Il en existe 3 types :

  • les petites feuilles, très nombreuses, accumulées sur les autres.
  • les feuilles rubanées, très molles, de très faible épaisseur.
  • les feuilles laciniées.

Les plantes des eaux vives ou courantes ont souvent des feuilles fines et des racines solides leur permettant de résister aux courants. Leurs feuilles sont souvent en forme de ruban ou de fils, forme offrant moins de prise au courant.

Les plantes d’eaux stagnantes sont souvent plus grandes et plus massives avec de larges feuilles. Leur position leur permet des échanges gazeux avec l’air et un bon éclairage.

Sur une même plante, on peut avoir des feuilles différentes.

Ex:
La Sagittaire : A la base, elle présente des feuilles rubanées, en surface, des feuilles plus arrondies et des feuilles aériennes en pic. Il s’agit d’une hétérophyllie (=feuilles de formes différentes).

La phyllotaxie (=disposition des feuilles):

  • feuilles alternes: feuilles disposées alternativement sur la tige et non en face l’une de l’autre.
  • feuilles alternes distiques: feuilles alternes sont toutes disposées dans un même plan, en deux séries diamétralement opposées (angle de 180°).
  • feuilles opposées: feuilles sont insérées par deux et à un même niveau sur la tige, en se faisant face.
  • feuilles opposées décussées: feuilles opposées et d’une paire de feuilles à la suivante, l’angle de divergence est de 90°.
  • feuilles verticillées: feuilles sont insérées en verticilles sur la tige, cad que plus de deux feuilles sont insérées au niveau de chaque nœud.

La Racine 

C’est un organe d’un végétale souterrain le plus souvent, sans feuille (c’est un organe aphylle), ni bourgeon, qui prolonge la tige quand elle existe. Elle a un rôle de fixation au substrat, d’absorption (atténué chez les plantes aquatiques du à l’absence de cuticule). Elle présente une croissance à géotropisme positif (= vers le sol). Cela va d’une absence totale à des racines super bien développées.

Ex :
Le Nénuphar : il possède des rhizomes (=tiges souterraines) avec dessus beaucoup de racines adventives.

La lentille d’eau : elle présente une racine bien développée mais non ramifiée. Elle sert de maintient en surface.

Les racines possèdent peu ou pas de poils absorbants en raison d’une évaporation(=transformation de l’eau liquide en gaz) très faible voire inexistante. Il n’y a donc pas d’appel d’eau, et donc une circulation lente à l’intérieur de la plante.

On peut avoir des racines ressemblant à des feuilles et inversement.

Ex :
La châtaigne d’eau dont les racines sont modifiées…en effet, elles sont chlorophylliennes et donc tiennent le rôle de feuilles.

La Salvinia qui possède à chaque nœud 3 feuilles…2 feuilles ovales à marge entière et 1 feuille laciniée avec des poils absorbants, laquelle tient donc le rôle de racine.

L ‘anatomie

La Tige

Si on prend une coupe transversale d’une tige d’une plante aquatique, le cylindre central est très réduit.

Autour, beaucoup de lacunes aérifères (= canaux remplis de gaz) constituant un tissu, l’aérenchyme (flottabilité améliorée, dirige la plante vers le soleil).

Entre les lacunes, une couche de cellules, lesquelles sont remplies de chloroplastes afin d’augmenter la photosynthèse.

Sur cette tige, ou bien on trouve des stomates (=organe épidermique des végétaux où passent les échanges gazeux comme l’eau, l’oxygène ou le CO2 entre la plante et l’extérieur) vestigiaux et non fonctionnel ou bien aucune trace.

A la périphérie, pas de cuticule (=petite couche blanchâtre à l’extérieur de l’épiderme) comme les plantes terrestres ce qui fait que l’eau et les minéraux peuvent pénétrés à tout niveau…donc ce n’est pas grave si certaines plantes n’ont pas de racines.

On ne trouve pas de tissu de soutien (collenchyme= amas de cellulose qui renforce la paroi, sclérenchyme= paroi secondaire de cellulose très épaisse, sécrétant de la lignine qui renforce la paroi et l’imperméabilise), comme chez les plantes terrestres, ce qui explique que les organes soient mous ; car l’eau les « porte ».

Le bois (=tissu conducteur secondaire qui transporte la sève) qu’on trouve chez certaines plantes terrestres (les Dicotylédones) est résorbé, et à la place, on va avoir un autre type de lacunes, celles aquifères.

la Feuille

Pas de cuticule.

Le bois est résorbé et on trouve à la place des lacunes aquifères.

Les stomates sont non fonctionnels voire inexistants.

On a toujours du parenchyme lacunaire (=tissu de remplissage qui permet le passage des gaz) mais plus de parenchyme palissadique (=tissu de remplissage formé de cellules formant une « palissade »).

Ceci est vrai pour les feuilles se trouvant sous l’eau. Quand la feuille a un coté ouvert sur l’air, on trouve du parenchyme palissadique de ce côté et de l’autre, la face en contact avec l’eau, du parenchyme lacunaire. De même, on trouvera des stomates fonctionnels sur la face en contact avec l’air.

La Racine

L’anatomie reste assez proche de celle des racines des plantes terrestres.

La multiplication

La multiplication sexuée (reproduction)

Pour les plantes aquatiques, la floraison se passe en milieu aérien. Il y a des systèmes différents.

Ex :

  La Vallisnérie : C’est une plante dioïque (= un pied mâle et un pied femelle). Le pied mâle émet un bouton floral qui va circuler en surface. La plante femelle fait de même…elle émet une fleur en surface mais elle, reste en contact avec la fleur grâce à l’élongation du pédoncule floral (=ce qui relit la fleur à la plante donc). La fleur mâle libère son pollen et féconde la fleur femelle. A près fécondation, le pédoncule floral se racourcie en s’enroulant. Le fruit se forme en tombant sur le fond. A maturité, la graine est libérée et la croissance commence.

Cas des Posidonies (=plante supérieure) : C’est une plante marine du littoral qui fleurit sous l’eau. La fleur a seulement 3 éthamines (pas de pétales ou sépales). Le pollen est lourd et possède des filaments visqueux qui lui permettent de s’accrocher au gynécé qui l’attend (avec de la chance). Le fruit se forme…etc…
Mais, la multiplication sexuée est rare.

La multiplication asexuée (ou végétative ou bouturage)

Il existe 3 types :

  • La fragmentation des tiges : les tiges sont très fragiles donc dès qu’il y a un choc, elle se casse et les morceaux engendrent de nouveaux individus. Ex : Myriophyllium, Elodea…
  • La formation de rhizomes ou stolons: la plante produit un rhizome (tige souterraine) ou un stolon(au niveau du sol) au bout duquel se développe une nouvelle plante qui rapidement prend racine. Ex : Vallisnérie, Echinodorus tenellus…
  • Les turions (hibernacles) : c’est un moyen de passer l’hiver, une forme de résistance. On a une transformation de l’extrémité de la plante en turion dans lequel elle stocke des réserves. Des conditions meilleures revenant, on va assister au débourrement…utilisation des réserves, pousse de racines adventives sur la partie inférieure du turion et croissance par la partie supérieure.
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