11: Triporées

11 Triporées



Caractères généraux des Triporées


Les Triporées ou Eudicots forment l’ensemble le plus vaste des Angiospermes avec 195 000 espèces en 302 familles et 38 ordres. Ce sont les plantes à fleurs pourvues de 2 cotylédons et d’un pollen à 3 apertures.




Appareil reproducteur


Les fleurs des Triporées, étonnamment diverses, se caractérisent par :



La trimérie de certains verticilles s’observe chez des espèces encore peu évoluées : Sarrasin (fig. 11.59), Millepertuis (fig. 11.22)…


La coexistence de cycles trimères et pentamères au niveau de la corolle est le témoin du mécanisme de la pentamérisation : pièces florales suivant la série de Fibonacci chez les Renonculacées (p. 140), présence de 8 pétales chez la Dryade (Dryas octopetala)…


La tétramérie, observée ici et là, correspond à une réduction du type 5 (par soudure, avortement…).


La fleur se stabilise le plus souvent à 5 cycles (fig. 11.2.A, en haut) :




image



Chez les plus évoluées, on ne trouve plus que 4 cycles, par disparition d’un des verticilles d’étamines (fig. 11.2.A, à droite).



Pertinence des caractères morphologiques


Les Triporées forment l’ensemble le plus diversifié des Angiospermes. C’est on s’en doute, le plus difficile à décrire. Certaines familles sont entièrement herbacées (Caryophyllacées, Primulacées), cependant, d’autres familles sont uniquement ligneuses (Bétulacées, Fagacées) enfin plusieurs sont mixtes (Rosacées, Fabacées, etc.).


La systématique moléculaire montre que des caractères partagés en commun et utilisés pour réunir les espèces d’un ensemble ne sont souvent que des convergences (= homoplasie ou analogie). De même que l’appareil végétatif reflète plus l’adaptation au milieu que le génome (présence de la succulence chez des familles aussi éloignées que les Crassulacées, les Euphorbiacées, les Apocynacées, les Astéracées), l’appareil reproducteur apparaît également des plus malléables : par exemple la multiplication des étamines par méristémonie(cf. p. 146), correspond beaucoup plus à une adaptation aux conditions de pollinisation qu’à un caractère fixé. Là encore, il y a opposition entre un modèle génétique unique, le modèle ABC (fig. 9.4) et la grande variation observée dans l’organisation florale.


L’ovaire infère traduit un progrès (fig. 9.16) dans la protection des organes sexuels, mais ce caractère a été plusieurs fois réinventé au cours de l’évolution et n’est pas hérité d’un ancêtre commun. C’est également le cas de la structure « ouverte » des carpelles (fig. 9.6) ou encore de la sympétalie.


De même, la présence d’une seule enveloppe périanthaire a une valeur différente suivant les groupes : l’asépalie (ou absence de calice) est originelle chez certaines prototriporées à tépales, comme elle l’était chez les protoangiospermes, les Monocotylédones et les Magnoliidées ; l’apétalie (ou absence de corolle) est secondaire chez les espèces moyennes et évoluées : elle résulte de la condensation des fleurs, dont la structure doit être simplifiée en inflorescences attractives, ou encore du retour à une pollinisation anémophile qui enlève tout intérêt sélectif aux pétales…


La fleur cyclique type (fig. 11.2.A, en haut) correspond à une fleur pentacyclique (à 5 verticilles) possédant 2 verticilles d’étamines alternant entre elles et avec les pétales (diplostémonie, du grec diploos, deux et stamen, étamine).


Toutefois chez de nombreuses espèces on observe une superposition du verticille externe des étamines avec celui des pétales : c’est l’obdiplostémonie (du grec ob, devant) : fig. 11.2.A en bas. Cet état, assez instable, peut subir une perte de l’un des verticilles staminaux, on passe à l’isostémonie (avec un cycle d’étamines toujours superposé) ou à la post-obdiplostémonie, laquelle rétablit l’alternance des verticilles. Cette post-obdiplostémonie sera la règle chez les Astéridées.


La présence d’un gène commun lors de la différenciation des pétales et des étamines dans le modèle ABC explique par ailleurs les relations fréquentes observées entre ces deux organes. On notera par exemple chez certaines espèces comme les Pivoines ou les Roses horticoles la transformation des étamines les plus externes en pétales.




Grade des prototriporées


Ce taxon, d’environ 5 400 espèces, réunit des espèces encore proches du stock ancestral angiospermien comme l’attestent les fleurs parfois trimères et à carpelles indépendants ; on assiste toutefois au passage des fleurs à tépales dont les pièces sont disposées en hélice aux fleurs cyclisées à périanthe différencié en calice et corolle et à carpelles soudés entre eux. Nous étudierons notamment l’évolution de la fleur chez les Renonculacées, les Papavéracées


Les prototriporées forment un ensemble hétérogène, paraphylétique, composé de 7 ordres dont nous présenterons successivement les Cératophyllales, Renonculales, Protéales, Buxales, Trochodendrales et Gunnérales. Le cladogramme des Triporées (fig. 11.3) montre l’ancienneté des Renonculales et des Protéales par rapport aux autres ordres plus proches des Triporées moyennes. L’ordre des Cératophyllales est le groupe-frère de toutes les Triporées.




Renonculales


Les Renonculales (plus de 4 100 espèces, dont les Renonculacées et les Papavéracées) sont des plantes herbacées des régions tempérées. Dans la nature, la défense des plantes contre les herbivores est assurée par des alcaloïdes de type isoquinoléine (ex. : la papavérine, la morphine…).



Renonculacées




Appareil végétatif


Exceptée la Clématite (fig. 11.8), encore appelée Herbe aux gueux, qui est une plante grimpante et ligneuse, à feuilles opposées, les Renonculacées sont presque toujours des herbes à feuilles isolées dont le limbe est souvent très découpé79 et qui s’insèrent sur la tige par une gaine élargie.


Ce dernier caractère est rare chez les Triporées. Ceci, ajouté à une trimérie fréquente de la fleur, à des formations secondaires discrètes ou nulles, à un habitat aquatique… rappelle les Monocotylédones, mais n’est qu’une convergence.



Appareil reproducteur



La fleur

C’est surtout au niveau de la fleur que les Renonculacées peuvent être qualifiées de famille par enchaînement (fig. 11.5) :



1. La fleur primitive des Renonculacées peut être décrite ainsi : sur un réceptacle bombé80, les pièces florales s’insèrent en hélice, d’abord les tépales, puis de nombreuses étamines81 et de nombreux carpelles.



C’est une fleur à tépales comme chez les Magnoliidées (voir p. 84).


On peut prendre comme exemple la fleur de certaines Anémones (fig. 11.5 et 11.6) dont les tépales pétaloïdes de couleur vive (blanche, rouge, bleue…) et en nombre variable – de 4 à 10 suivant les espèces (mais se stabilisant généralement autour de 6) – sont suivis de très nombreuses étamines et de nombreux carpelles.


2. Dans un second temps, la fleur va, tout à la fois, se cycliser et acquérir une seconde enveloppe :






image deuxièmement, acquérir une seconde enveloppe florale (fig. 11.5 et 11.6) par sépalisation des feuilles situées sous la fleur, lesquelles, se simplifiant et se réunissant, forment un calice.



Cette mise en place s’observe chez les Anémones et les Adonis :





l’Hellébore fétide comprend 5S verts bordés de rouge (blancs chez l’espèce dite Rose de Noël) (fig. 11.6), 10 à 15P (13 le plus souvent, voir note de bas de page) réduits aux nectaires en forme de cornet, puis ∞E et ∞C :

image





chez la Nigelle de Damas (fig. 11.9), les 5 sépales internes, bleus, sont entourés par 5 pièces qui ont conservé un aspect foliaire ; ces dernières persistent sur le fruit. Les 5 à 8P sont en forme de cornet prolongé par deux lèvres dont l’extérieure divisée en deux. Les 5C, cyclisés, se soudent latéralement, amorçant un ovaire syncarpé.

3. Dans un troisième temps, la fleur de certaines des espèces à pétales nectarifères peut devenir zygomorphe :


image ainsi la fleur d’Aconit (fig. 11.5 et 11.7) comprend : 5S pétaloïdes et zygomorphes (l’un en forme de casque83 ; 2 latéraux, recouvrant les 2 antérieurs) ; 8 pétales (2 réduits à des nectaires longuement pédicellés, 6 autres à peine visibles, réduits à des languettes courtes) ; de nombreuses étamines disposées en spirale ; un à 3 carpelles ;


image

Fig. 11.7 Aconit.


A : inflorescence. B : coupe longitudinale de la fleur (comparer au schéma de la figure 11.5) ; gl, glande nectarifère présentant un début de pétalisation ; s, sépale.


Dans tous les cas, nous avons des fleurs très nettement attractives. Les insectes sont attirés, soit par la couleur vive des sépales et des étamines soit par le groupement des fleurs en vaste inflorescence, ou bien encore par la présence d’un appareil nectarifère.



Le fruit

Le fruit84, résulte de la transformation de carpelles pluriovulés et insérés en grand nombre sur une hélice.


Tout d’abord, il convient de remarquer qu’il y a peu de place au sommet du réceptacle floral : cette place suffit quand les carpelles sont jeunes : mais une fois fécondés, ces derniers s’accroissent beaucoup en volume à la fructification : beaucoup de fruits polyspermes ne peuvent coexister.


Dans la nature ce problème d’encombrement s’est résolu de deux façons :



image dans chaque carpelle, les ovules avortent sauf un : le fruit est composé d’akènes de petite taille (ex. : Anémone, Clématite, fig. 11.8). Parfois d’ailleurs, l’évolution fait l’économie de ces avortements en ne développant au départ qu’un seul ovule (ex. : Renoncules) ;


image une autre solution est de diminuer le nombre des carpelles au centre de la fleur : on en compte alors de 3 à 5 et ceux-ci, au lieu de continuer l’hélice des étamines comme dans le cas où ils sont nombreux, se disposent sur un cercle85. Dès lors, l’encombrement étant moindre, tous les ovules peuvent devenir fertiles. Les quelques fruits secs, pluriséminés qui en résultent sont alors déhiscents par leur ligne de suture (ventrale)86 : ce sont des follicules (ex. : Aconit, Ancolie).



La première solution se rencontre chez des Renonculacées à fleurs apétales et chez les Renoncules.


La seconde correspond à l’Hellébore, à l’Ancolie et aux espèces à fleurs zygomorphes : Aconit, Pied d’Alouette…




Papavéracées



Généralités


Cette famille comprend 820 espèces réparties dans l’hémisphère Nord tempéré : à la suite de l’écartement géologique de l’Europe et de l’Amérique, les genres ont évolué séparément et les Papavéracées européennes sont assez différentes d’aspect des Papavéracées américaines.


C’est la famille des Pavots (fig. 11.10), des Coquelicots et des Fumeterres.



Pour le pharmacien, cette famille est particulièrement importante : les alcaloïdes retirés du suc, ou opium, du Pavot blanc sont des stupéfiants.


Les Papavéracées ont, de plus l’intérêt de montrer comment, au début de l’évolution, un ovaire syncarpé uniloculaire résulte de la soudure de carpelles encore pratiquement « fermés » sur eux-mêmes (fig. 11.11).





Appareil reproducteur



La fleur

La fleur, isolée ou en cyme, est entièrement et typiquement dimère (trimère chez un genre primitif américain, le Platystmon) :



image



Cette coexistence de types 3 et 2, au sein d’une même famille, montre que le type 2 est une variante du type 3 encore visible chez Platystemon avec (3+3)P.



Dans le premier cas, on dit que l’on a un androcée polystémone (de polus, nombreux et stamen, étamine) et l’on écrit : ∞E.


Dans le second cas, on a un androcée méristémonie (du grec merus, action de diviser) et l’on écrit : nE.



image Les carpelles (fig. 11.11), nombreux à l’origine, sont réduits à deux chez les espèces les plus évoluées. Les ovules, portés par des placentas plus ou moins hypertrophiés, sont situés sur les bords des feuilles carpellaires : la placentation est dite pariétale. Les styles, libres à l’origine, peuvent se souder : c’est le cas du Coquelicot où les styles et leurs stigmates forment un plateau stigmatique.


Chez le Pavot (8 à 10 carpelles), les placentas importants portent de très nombreux ovules87 ; chez la Chélidoine (cf. fig. 11.56, gauche) où il n’y a plus que deux carpelles, les placentas, réduits, portent de chaque côté, deux rangées d’ovules. Les Fumeterres, à deux carpelles également, n’ont plus qu’un seul ovule.





Protéales, buxales, trochodendrales et gunnérales


Les Protéales comprennent trois familles au faciès très différent : les Protéacées (62 genres, 1 175 espèces diversifiées dans les zones méditerranéennes de l’hémisphère sud, principalement centrées sur la région du Cap et le sud-ouest de l’Australie). Ce sont des arbres et arbustes à fleurs apétales (enveloppe simple et colorée, souvent formée de 4 tépales, autant d’étamines et à carpelle unique), réunies en inflorescences voyantes (épis, grappes, capitules, fig. 11.15). Les Platanes (Platanacées, 1 genre, 8 espèces) sont couramment plantés en France ; Platanus orientalis (fig. 11.13), est originaire de l’Asie mineure, P. occidentalis de l’Amérique du Nord ; P. x acerifolia, le Platane commun, est leur hybride.



Les Nélumbonacées, 1 genre, 2 espèces à habitat aquatique dont le Lotus sacré de l’Inde, Nelumbo (fig. 11.14), qui ne doit pas être confondu avec un Nénuphar. En Asie, Boudha est souvent représenté assis sur un Lotus.



Les Trochodendracées et Trochodendrales sont réduites à 2 espèces asiatiques (fig. 11.15). La fleur apérianthée comprend de nombreuses étamines et 6 carpelles indépendants à l’origine de follicules : le bois est archaïque.



Les Buxacées (Buxales) comprennent 50 espèces en 4–5 genres dont le Buis (fig. 11.15). Les fleurs à tépales sont unisexuées avec soit 4 à 10 étamines, soit 3 carpelles soudés se transformant en un fruit capsulaire.



Triporées centrales


D’après APG3, les Saxifragales sont le groupe-frère de toutes les Rosidées et forment avec elles un clade évident regroupant un grand nombre d’ordres typiquement dialypétales.



Saxifragales (ou Prérosidées)


L’ordre des Saxifragales représente ce que l’on peut appeler ici Prérosidées : car il est le groupe-frère des Rosidées.


Les Saxifragales regroupent 2 500 espèces encore primitives proches du stock à l’origine des Renonculales. Par exemple les caractères embryogéniques des Saxifragacées, des Crassulacées et des Renonculacées sont proches. C’est un ensemble modeste comprenant surtout des herbacées et des arbustes tempérés.


Les Crassulacées (1 380 espèces dont les Sédums) (fig. 11.16) sont des herbes ou des arbustes succulents encore appelées plantes grasses (cf. p. 280) adaptées à des biotopes secs. Le métabolisme du carbone y est du type CAM88 comme pour les Cactacées (cf. p. 214). L’androcée est obdiplostémone. Les carpelles libres, mais plus ou moins soudés à la base, sont restés pluriovulés et les fruits sont des follicules.



Chez les Saxifragacées (620 espèces herbacées dont plusieurs adaptées aux montagnes), également obdiplostémones, les carpelles sont généralement partiellement soudés (Saxifrages), fig. 11.16.


Les Grossulariacées, très proches des Saxifragacées, sont des arbustes du genre Ribes (200 espèces de Groseilliers, fig. 11.16) dont les carpelles concrescents à la coupe florale deviennent ici une baie infère : la groseille.


Les Péoniacées, limitées aux Pivoines, sont des plantes d’ornement (25 espèces) présentant 5 sépales, 5 à 10 pétales vivement colorés ; les fruits sont représentés par 3 à 5 follicules.


Les Hamamélidacées (95 espèces) sont des arbres ou arbustes (Hamamelis virginiana est appelé le Noisetier de Virginie). Les fleurs, uni- ou bisexuées, généralement à périanthe réduit et réunies en inflorescences, présentent 4 longs pétales chez les Hamamelis (fig. 11.17). Chez cette famille, on assiste à la formation d’inflorescences plus ou moins denses avec réduction des fleurs qui perdent les pétales, puis les sépales et deviennent unisexuées (cf. l’évolution des Euphorbiacées, fig. 11.27). Parallèlement la pollinisation entomophile devient anémophile (cf. l’évolution des Fagales, p. 180).




Rosidées


Avec près de 82 000 espèces connues, c’est le clade le plus vaste des Triporées après les Astéridées…


Chez les Rosidées, la fleur est typiquement dialypétale, pentacyclique et à carpelles généralement indépendants, mais de nombreuses variations se produisent par adaptation à l’environnement : méristémonie, perte des pétales et des sépales, soudure des pétales entre eux et avec la coupe florale, condensation en inflorescences compactes… Plusieurs caractères primitifs s’y observent : présence de cycles trimères, par exemple (5+3) P chez la Dryade à 8 pétales (Rosacées) ; de même, la préfloraison quinconciale (Millepertuis, fig. 11.22, et Rosier, fig. 11.37), issue de la condensation de 2 cycles trimères (fig. 9.3) est fréquente au niveau du calice et de la corolle.


On peut distinguer les Protorosidées limitées aux Vitales et deux clades, les Fabidées et les Malvidées (fig. 11.18).





Fabidées


Les Fabidées ou Eurosidées I comprennent 8 ordres : Zygophyllales, Célastrales, Oxalidales, Malpighiales, Fabales, Rosales, Fagales et Cucurbitales,.


La plupart des Fabales et quelques genres appartenant aux Fagales : Bétulacées et Casuarinacées, aux Cucurbitales : Coriariacées et aux Rosales : Rhamnacées, Eléagnacées et Rosacées, fixent l’azote de l’air via la symbiose avec des procaryotes.


Les Fabales, les Rosales et certaines Fagales sont particulièrement riches en tannins.





Oxalidales


Les Oxalidales se composent de 7 familles, 1 500 espèces. Les Oxalidacées (565 espèces des régions chaudes dont les Oxalis acclimatés à nos régions, fig. 11.20) sont également obdiplostémones. L’une des espèces de nos régions, appelée Pain de coucou pousse en sous-bois ; ses fleurs blanches et surtout ses feuilles semblables à celle du Trèfle présente un goût acidulé dû à l’acide oxalique, qui tire son nom de cette espèce.



Malpighiales


Les Malpighiales sont un vaste ordre créé dans les années 1990 pour 35 familles et près de 16 700 espèces). Les feuilles des Malpighiales (fig. 11.21) sont généralement simples : l’ovaire peut être triloculaire à styles libres ; des glandes ou de disques nectarifères sont présents.



Elles comprennent notamment :




Dans tout cet ensemble les fleurs sont obdiplostémones (il peut y avoir des avortements ou des multiplications par méristémonie).




Violacées

Les Violacées89, 700 espèces (dont 400 espèces de Violettes et Pensées, toutes deux du genre Viola), sont répandues dans le monde entier.


Nous limiterons notre étude aux Violettes90.


La Violette odorante (fig. 11.23), par exemple, est une petite herbe vivace par un rhizome et que l’on rencontre dans les bois.



Les fleurs, d’un beau bleu-violet, sont très particulières et pentamères sauf au niveau des carpelles réduits à trois (d’autres espèces de la famille, plus primitives, en ont encore cinq) ; donc ici la trimérie est secondaire, évoluée et non primitive) :



La floraison et la fructification des Violettes dépendent des longueurs relatives du jour et de la nuit. Au printemps où les jours sont courts, apparaissent les fleurs bleu-violet décrites ci-dessus ; elles sont stériles et avortent. Quand les jours deviennent longs, ces fleurs sont remplacées par d’autres, petites, qui restent enterrées et ne s’épanouissent pas : on les appelle fleurs cléistogames (du grec kleistos, fermé). Les étamines étant appliquées contre le stigmate, l’autopollinisation est très facile : ces fleurs sont fertiles et donnent les graines.


On distingue deux groupes dans le genre Viola : les Violettes proprement dites, comme la Violette odorante ; les Pensées où les quatre pétales latéraux sont redressés. On les cultive fréquemment dans les jardins.



Jun 29, 2017 | Posted by in GÉNÉRAL | Comments Off on 11: Triporées

Full access? Get Clinical Tree

Get Clinical Tree app for offline access