Les ptéridophytes
(du grec pteris, fougères)
C’est le groupe des
Fougères mais aussi des Prêles
A l’aire Primaire (entre -550 et -225 mA) ce groupe formait
de vastes forêts dont certaines espèces arborescentes atteignaient 30m de haut.
Leur fossilisation à conduit à former les gigantesques dépôts de pétrole, de houille
et de charbon.
Ici le Sporophyte (diploïde) est dominant et constitue
la plante feuillée.
Le Gamétophyte (haploïde)est réduit à un organe
rudimentaire et transitoire nommé : Prothalle.
Ceci constitue une innovation importante et désormais les
plantes à venir (Gymnospermes et Angiospermes) garderont en le perfectionnant
ce même type d’alternance des générations.
Ces plantes
peuvent atteindre des tailles respectables car elles sont dotées de vaisseaux
conducteurs de sève et possèdent de vraies racines, des vraies tiges et de
vraies feuilles.
On
parle de cryptogames vasculaires.
Les tiges
sont souvent souterraines et horizontales, on parle de Rhizome.
Les
Fougères
Chez les
fougères les feuilles qui émergent des Rhizomes souterrains sont
appelées : Frondes.
Schéma
de la structure d’une Fougère mâle
Frondes de Fougère aigle
Les Frondes présentent des formes très variables suivant les
espèces (de simples rubans à très finement découpées) mais elles sont toujours
enroulées en Crosse lors de leur
émergence.
Asplenium scolopendrium
Asplenium trichomanes
Crosse de Fougère Aigle
Déploiement de la crosse
A maturité les frondes présentent des renflements bruns à leur face
inférieure, ce sont des Sporanges.
Sporanges à la face inférieure de la fronde
Comme chez
les Bryophytes, à l’intérieur des Sporanges des cellules diploïdes
subissent une réduction du nombre de chromosomes grâce à la Méiose, ce
qui conduit à la production de Spores haploïdes.
Après
libération une Spore germe sur le sol pour donner un organe de petite taille
dont toutes les cellules sont haploïdes, c’est le Prothalle
qui constitue le gamétophyte et qui a l’allure d’une petite lame verte
de quelques millimètres fixée au sol par des rhizoïdes. Ce Prothalle est
indépendant du Sporophyte grâce à sa chlorophylle mais c’est un organe
très transitoire, il vit juste le temps de produire, à sa face inférieure des gamètes
nommés : Oosphères (gamètes
femelle) et Anthérozoïdes (gamète
mâle). Les 2 types de gamètes sont produits en des sites différents du
Prothalle mais les Anthérozoïdes sont des gamètes nageurs et en présence d’eau
ils pourront rejoindre les Oosphères.
Note : Ce sont en fait des millions
de spores qui sont libérés par les sporanges situés sous une fronde, mais très
peu rencontreront des conditions favorables à leur germination pour donner un
Prothalle.
La
fécondation d’une Oosphère par un anthérozoïde donne une cellule œuf diploïde
qui se transforme rapidement en une fougère miniature qui vit aux dépens du
Prothalle. Mais dès que la première Fronde et la première racine de la plantule
sont fonctionnelles, la jeune fougère devient autonome, le Prothalle disparait
et la plante feuillée grandit.
Cycle de vie des fougères
Source : site "Salamandre"
Les Prêles
Schéma de la structure d'une Prêle des champs.
Source : Encyclopédie Universalis
Les tiges
souterraines comme les tiges aériennes sont formées d’articles successifs.
Les rhizomes peuvent porter des sortes de bourgeonnements, appelés bulbilles ou tubercules,
qui redonneront une nouvelle plante s'ils sont détachés de la plante mère. Ils
contribuent, avec la ramification souvent importante des rhizomes, aux grandes
capacités de la multiplication végétative des prêles.
La plupart
des espèces dont les Prêles des champs et les Prêles géantes, présentent 2
types de tiges aériennes : tiges fertiles et tiges stériles.
Dans les
deux cas, les feuilles sont réduites à de simples collerettes situées au niveau
des nœuds des rameaux.
Les axes stériles
sont verts car chlorophylliens, ils se forment à partir d'avril - mai , ils portent au niveau de leurs
nœuds des verticilles de rameaux grêles.
Les axes fertiles sont souvent produits avant les axes stériles, dès la sortie de l’hiver. Ils sont brunâtres car non chlorophylliens et portent à leur sommet un épi de sporanges.
Note : Les Ptéridophytes comme les
Bryophytes ont conservé des Anthérozoïdes nageurs, rappel ancestral de leur
origine aquatique. Leur fécondation est encore tributaire de la présence d’eau.
Cela ne posait aucun problème dans l’ambiance humide de l’aire Primaire mais
quand le climat s’est asséché, de nouvelles plantes à cycles indépendants de
l’eau les ont remplacées. Le monde immense des Ptéridophytes s’est alors
restreint à des formes plus petites qui en climat tempéré restent cantonnées
aux zones humides.
Ecologie des Ptéridophytes
Au vu des connaissances actuelles, ce groupe semble être
caractérisé par quelques traits inhabituels dans le monde du vivant :
1. Des interactions relativement
réduites avec les autres espèces :
la reproduction et la dispersion de leurs spores se font en général sans
intervention d'autres espèces.
2. Une position particulière dans le
réseau trophique : en raison de leur toxicité ou autres moyens de défense,
elles ne sont pas consommées par les herbivores.
3. Elles semblent pouvoir accumuler de
grandes quantités de métaux toxiques sans mourir.
