Graine, fruit, dissémination et multiplication végétative
Dans un parc de Lyon, un pissenlit monte en graines : un souffle de vent et des centaines de petits « parachutes » s'envolent. Comment une fleur devient-elle un fruit, et comment la plante se répand-elle, parfois très loin ? Et pourquoi un jardinier peut-il obtenir de nouveaux géraniums sans jamais semer une graine ?
De la fleur au fruit
Rappel : au centre de la fleur, le pistil (organe femelle) contient l'ovaire, qui renferme un ou plusieurs ovules ; autour, les étamines (organes mâles) produisent le pollen. Après la pollinisation (le pollen arrive sur le pistil) et la fécondation (voir la page précédente), la fleur se transforme. Les pétales et les étamines se flétrissent et tombent, mais c'est surtout l'ovaire qui continue de grandir et qui devient le fruit (parfois avec d'autres parties de la fleur, comme le réceptacle).
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L'ovule fécondé devient la graine. Elle contient l'embryon, une future plante en miniature, et des réserves.
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L'ovaire devient le fruit. Il entoure et protège la ou les graines.
Le fruit a deux rôles : protéger les graines pendant leur développement, et souvent faciliter leur dispersion. Une cerise est un fruit charnu avec un noyau, qui renferme la graine. Une noisette est un fruit sec.
Vrai fruit et faux fruit
Dans la fraise, la partie rouge et charnue ne vient pas de l'ovaire mais du réceptacle, l'extrémité de la tige qui portait la fleur. Les petits grains jaunes en surface sont les vrais fruits (des akènes), issus des ovaires de la fleur, chacun contenant une graine. La fraise est donc un « faux fruit ». La pomme est un autre exemple de faux fruit : la partie charnue que l'on mange vient du réceptacle floral, qui s'est renflé et entoure l'ovaire, et le vrai fruit correspond à l'ovaire transformé, au centre (le trognon), qui contient les pépins.
Indiquer de quel organe de la fleur provient le fruit et de quel organe provient la graine, en complétant : « Après la fécondation, l'ovaire devient ..., l'ovule devient…
Indiquer de quel organe de la fleur provient le fruit et de quel organe provient la graine, en complétant : « Après la fécondation, l'ovaire devient ..., l'ovule devient ... »
Pour comprendre l'origine d'un fruit, on observe qu'une fraise est formée d'un réceptacle charnu rouge portant de petits grains jaunes à sa surface, chaque grain…
Pour comprendre l'origine d'un fruit, on observe qu'une fraise est formée d'un réceptacle charnu rouge portant de petits grains jaunes à sa surface, chaque grain contenant une graine.
- a) Identifier ce que sont les petits grains.
- b) Expliquer pourquoi la fraise est un « faux fruit ».
- c) Rédiger un schéma-bilan (sous forme de texte fléché) allant de la fleur au nouveau plant, en intégrant pollinisation, fécondation, dissémination et germination.
La dissémination des graines
Une plante ne peut pas se déplacer. Ce sont ses graines et ses fruits qui voyagent : c'est la dissémination. Elle évite que les jeunes plants poussent tous sous la plante mère, où ils manqueraient de lumière, d'eau et de place, et elle permet de coloniser de nouveaux milieux.
| Mode | Exemple | Adaptation du fruit ou de la graine |
|---|---|---|
| Vent | pissenlit, érable | akène à aigrette (« parachute »), fruit ailé léger |
| Eau | noix de coco | fruit qui flotte |
| Animal : accrochage | bardane | fruits à crochets qui s'accrochent au pelage |
| Animal : ingestion | cerisier, framboisier | fruit charnu et coloré, graines rejetées dans les excréments |
| Animal : transport et oubli | noisetier, chêne | fruit sec que l'animal (écureuil, geai) enterre et oublie en partie |
Beaucoup de graines sont perdues : elles tombent sur un sol défavorable ou sont mangées. Produire un très grand nombre de graines augmente les chances que certaines germent.
Associer chaque plante à son mode de dissémination : pissenlit (akènes à aigrette), noisetier (noisettes), bardane (fruits à crochets), cerisier (cerises). Modes : vent,…
Associer chaque plante à son mode de dissémination : pissenlit (akènes à aigrette), noisetier (noisettes), bardane (fruits à crochets), cerisier (cerises).
Modes : vent, animal (accrochage), animal (ingestion puis rejet des graines), animal (transport et oubli).
Un pissenlit produit 150 akènes par capitule. Une parcelle comporte 40 pissenlits en fleurs, chacun portant en moyenne 6 capitules. a) Calculer le nombre total d'akènes…
Un pissenlit produit 150 akènes par capitule. Une parcelle comporte 40 pissenlits en fleurs, chacun portant en moyenne 6 capitules.
- a) Calculer le nombre total d'akènes produits.
- b) Expliquer comment la forme de l'akène favorise la dissémination.
- c) Expliquer l'intérêt de la dissémination pour la plante.
Dans une forêt, on observe sous un chêne 30 glands germés à moins de 5 m du tronc, mais 3 glands germés seulement à plus de 100 m. Des geais des chênes enterrent des…
Dans une forêt, on observe sous un chêne 30 glands germés à moins de 5 m du tronc, mais 3 glands germés seulement à plus de 100 m. Des geais des chênes enterrent des glands pour l'hiver et en oublient certains.
- a) Expliquer ce que montrent ces observations sur la dissémination.
- b) Montrer l'intérêt pour le chêne de se disperser loin de l'arbre parent.
- c) Qualifier la relation entre le geai et le chêne et la justifier.
La multiplication végétative
Certaines plantes peuvent donner de nouveaux individus sans fleur ni graine : c'est la reproduction asexuée, appelée ici multiplication végétative. Un fragment de la plante (tige, racine, tubercule) forme des racines et devient un nouveau plant.
Naturellement :
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le fraisier émet des stolons, tiges rampantes qui s'enracinent et donnent de nouveaux plants ;
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la pomme de terre forme des tubercules (tiges souterraines renflées) qui donnent chacun un nouveau pied ;
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la tulipe et l'oignon se multiplient par des bulbes, le muguet par des rhizomes.
Par l'être humain : le bouturage (on coupe une tige que l'on plante, comme pour un géranium), le marcottage et le greffage (on fixe un rameau sur un porte-greffe, comme pour les pommiers).
Un seul parent est nécessaire, et il n'y a ni fécondation ni rencontre de gamètes. Les nouveaux plants sont donc génétiquement identiques à la plante mère : ce sont des clones. Ils ressemblent à la plante mère et entre eux (à milieu identique).
| Reproduction par graines (sexuée) | Multiplication végétative (asexuée) | |
|---|---|---|
| Parents | deux (pollen et ovule) | un seul |
| Descendants | différents entre eux et des parents | identiques à la plante mère |
| Dissémination | par les graines, souvent loin de la plante mère | souvent proche de la plante mère |
| Rapidité | plus lente (fleur, fruit, germination) | rapide |
Avantage : rapide, sûr, il conserve une variété intéressante. Inconvénient : aucune diversité. Si une maladie atteint un plant, elle atteint tous les autres : c'est ce qui arrive à une variété de pommier cultivée partout par greffe, détruite par un champignon parasite. Dans une population issue de reproduction sexuée, les individus sont différents et certains résistent mieux, donc la population survit plus souvent.
Citer deux exemples de multiplication végétative naturelle (fraisier, pomme de terre, etc.) et préciser l'organe impliqué.
Citer deux exemples de multiplication végétative naturelle (fraisier, pomme de terre, etc.) et préciser l'organe impliqué.
Un fraisier émet des stolons qui s'enracinent et donnent de nouveaux plants identiques. Un autre fraisier se reproduit par graines. a) Comparer les deux modes de…
Un fraisier émet des stolons qui s'enracinent et donnent de nouveaux plants identiques. Un autre fraisier se reproduit par graines.
- a) Comparer les deux modes de reproduction (partenaires, variabilité des descendants).
- b) Expliquer pourquoi les plants issus de stolons sont génétiquement identiques au plant d'origine.
- c) Indiquer un avantage et un inconvénient de la multiplication végétative.
Un jardinier bouture un géranium : il coupe une tige, la plante dans un pot et l'arrose. a) Indiquer le type de reproduction illustré. b) Prévoir l'aspect de la nouvelle…
Un jardinier bouture un géranium : il coupe une tige, la plante dans un pot et l'arrose.
- a) Indiquer le type de reproduction illustré.
- b) Prévoir l'aspect de la nouvelle plante par rapport à la plante mère.
- c) Expliquer pourquoi les horticulteurs utilisent cette technique pour conserver une variété aux fleurs particulières.
Une variété de pommier unique est cultivée dans toute la Normandie par greffe de rameaux sur des porte-greffes. Un champignon parasite apparaît et détruit des centaines…
Une variété de pommier unique est cultivée dans toute la Normandie par greffe de rameaux sur des porte-greffes. Un champignon parasite apparaît et détruit des centaines d'arbres de cette variété, alors que d'autres variétés restent saines.
- a) Expliquer pourquoi tous les pommiers de cette variété (partie greffée) sont génétiquement identiques.
- b) Expliquer pourquoi la maladie se propage aussi facilement.
- c) Comparer avec une population issue de reproduction sexuée et conclure sur les risques de la multiplication végétative.
Retour au début : le pissenlit disperse ses akènes grâce au vent, et le jardinier obtient de nouveaux géraniums par bouturage, sans graines.