De la plante sauvage à la plante domestiquée - Cours et exercices de SVT, Terminale Générale

L'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

La plupart des végétaux, dont les plantes à fleurs, ont un mode de vie fixé. Ils ne peuvent pas se déplacer, ce qui leur impose des contraintes pour se défendre, se reproduire et se nourrir. Ils ont acquis au cours de l'évolution des adaptations diverses pour y faire face.

1. La nutrition des plantes à fleurs malgré leur vie fixée

Les plantes à fleurs ont développé des surfaces d'échanges considérables avec l'atmosphère et le sol afin d'assurer leur nutrition.

• Les limbes foliaires sont des surfaces d'échanges aériennes qui permettent d'assurer des échanges gazeux (CO², O² et H²O) avec l'atmosphère, effectués au niveau des stomates.

• La capture de la lumière s'effectue au niveau des chloroplastes des cellules du parenchyme palissadique foliaire. La surface des limbes foliaires permet d'optimiser l'exposition à la lumière, source d'énergie pour la photosynthèse.

La plante, productrice de matière organique

Les parties aériennes de la plante sont les lieux de production de matière organique par photosynthèse.

1. La production de matière organique par photosynthèse

Elle a notamment lieu dans les cellules du parenchyme palissadique foliaire, qui contiennent de nombreux chloroplastes. Ce sont des organites cellulaires, siège de la photosynthèse.

a. Structure d'un chloroplaste

Le chloroplaste est un organite à double membrane (enveloppe) : une membrane interne et une membrane externe.

Il contient un réseau membraneux constitué de sacs aplatis appelés thylakoïdes. Des thylakoïdes intergranaires supportent des empilements de « thylakoïdes granaires >» riches en chlorophylle et en molécules pouvant subir des réactions d'oxydo-réduction.
L'ensemble des thylakoïdes baigne dans un liquide appelé stroma, riche en enzymes (nécessaires pour le cycle Calvin) ainsi qu'en ADP et en Pi.




La photosynthèse se déroule dans le chloroplaste en deux phases.

Reproduction de la plante entre vie fixée et mobilité

Les plantes à fleurs, que l'on appelle aussi Angiospermes, sont caractérisées par le port de fleurs puis de fruits permettant la reproduction sexuée. Mais elle sont également capable de se reproduire de façon asexuée.

1. La reproduction asexuée des plantes à fleurs

La reproduction asexuée des plantes à fleurs repose sur la totipotence des cellules végétales et les capacités de croissance indéfinie des plantes, à partir de presque n’importe quelle partie du végétal (tiges, racines, feuilles). 

En effet, il est possible de couper un fragment d'organe végétal et de le placer en terre. Il sera alors à l'origine de tous les organes d'un nouvel individu génétiquement identique à la plante mère : il s'agit d'un processus de clonage appelé bouturage. Cette technique est très utilisée pour la culture in vitro des orchidées, par exemple, où elle permet d'obtenir une grande quantité de plantes commercialisables à partir d'une unique plante mère.

Le marcottage est un autre processus de reproduction asexuée qui existe par exemple chez le fraisier. Un plant de fraisier peut émettre une tige spécialisée, appelée stolon, qui va s'enraciner dans le sol tout en restant en relation avec la plante mère. Lorsque l'enracinement est suffisant, le nouveau plant devient autonome et le stolon disparaît.

Ces processus de reproduction asexuée sont très efficaces, mais conduisent à la production d'individus génétiquement identiques. Ils ne favorisent donc pas la diversité génétique, contrairement à la reproduction sexuée.

La domestication des plantes

Les plantes cultivées actuelles sont issues d'une histoire longue de 10 000 ans pendant lesquels elles ont subi une domestication, c'est-à-dire une sélection par l'être humain de caractéristiques génétiques, morphologiques et physiologiques intéressantes sur le plan nutritionnel, mais aussi médical ou encore textile.

1. Une première phase de sélection empirique

Il y a environ 10 000 ans, la sédentarisation de l'être humain s'accompagne du développement de l'agriculture. Celle-ci débute par une utilisation de plantes sauvages sélectionnées pour leurs caractéristiques intéressantes pour l'espèce humaine.
La domestication consiste en une sélection artificielle exercée par les agriculteurs sur plusieurs milliers d'années. Pour les céréales par exemple, la sélection empirique des graines les plus lourdes pour les semences suivantes sélectionne de façon involontaire les allèles qui codent pour ce caractère. Leur fréquence va donc augmenter dans la population de l'espèce végétale cultivée. Cette sélection massale est la plus ancienne des méthodes de sélection des plantes, c'est également un processus très lent qui s'effectue sur plusieurs générations végétales.
Ainsi, à travers la sélection de caractères morphologiques (taille, couleur, nombre de graines,etc.) ou physiologiques (rendement de croissance, précocité, déhiscence des graines, etc.) il s'effectue progressivement une sélection de gènes et d'allèles qui codent pour des caractéristiques différentes de celles qui étaient favorables aux ancêtres sauvages des plantes cultivées.