Les Ptéridophytes

 

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.