Explorer l'environement : les fougères


Les fougères sont des plantes pourvues de vaisseaux conducteurs et qui se développent à partir d'un embryon. Ce sont donc des trachéophytes et des embryophytes, comme les plantes à fleur. Comme les plantes à fleur, leur appareil végétatif comporte tige, feuilles et racines. En revanche, elles ne se reproduisent pas par l'intermédiaire de fleurs. La présence de vaisseaux conducteurs et de tissus de soutien leur permet d’atteindre de grandes tailles, essentiellement dans les régions tropicales où il existe de nombreuses espèces de fougères arborescentes. Ces dernières ont cependant été beaucoup plus abondantes à l’ère primaire avant l’avènement des plantes à fleur et formaient alors de véritables forêts.

La partie aérienne de l’appareil végétatif des fougères comporte des feuilles, appelées frondes, groupées en bouquet et munies de nervures correspondant aux vaisseaux. Elles  poussent à partir de bourgeons qui se forment sur un rhizome, une tige souterraine, munie également de racines permettant l'approvisionnement en eau et en sels minéraux.


Massif de fougère aigle

Les feuilles se développent vers le haut à partir du rhizome qui porte des racines filiformes. Le rhizome constitue également un organe de réserve qui stocke l’amidon, substance de réserve issue de la photosynthèse, et un organe de propagation.



Jeunes frondes de polypode en développement à partir du rhizome à deux stades successifs

La croissance du rhizome par l’une de ses extrémités et la formation de nouvelles frondes de place en place permettent une extension rapide des fougères. La fragmentation du rhizome constitue, en outre, une forme de multiplication végétative, chaque fragment étant capable de donner naissance à un nouvel individu.

Les fougères ont une reproduction sexuée qui se déroule en deux phases et conduit à la formation de spores permettant la dissémination. À la fin de l’hiver, les organes producteurs de spores, appelés sporanges, se forment à la face inférieure des feuilles et, lorsque le temps devient sec, les sporanges s’ouvrent et les spores sont disséminées par le vent. 

A la face inférieure des frondes, on constate, le plus souvent à la fin de l'été, la présence de structures de forme arrondie appelées sores. Les sores sont constituées du regroupement des organes producteurs de spores, les sporanges, qu'il est possible d'observer à la loupe binoculaire. Les spores produites par les sporanges permettent aux fougères de se disséminer à distance et sont le point de départ de leur reproduction sexuée.



Sores sur la face inférieure d'une feuille de polypode
Sore de polypode montrant les sporanges (loupe binoculaire X 18)

Chaque sporange comporte une sphère reliée à la fronde par un pédicelle. La paroi des sporanges est formée de cellules chlorophylliennes formant une cavité entourant le tissu producteur de spores. A maturité, un anneau de cellules particulières, dont les parois latérales et interne lignifiées lui confèrent les propriétés d'un ressort, permet l'ouverture du sporange et la libération des spores.On l'appelle zone de déhiscence.



Sporanges mûrs (loupe binoculaire X 18)
Noter la fente de déhiscence visible sur certains d'entre eux
Sporanges mûrs (loupe binoculaire X 18, zoom optique)
Noter l'aspect d'échelle de la zone de déhiscence dû à l'épaississement lignifié des parois cellulaires


Sporanges mûrs (microscope optique X 40)
Noter la zone de déhiscence et le pédicelle
Sporange ouvert ayant libéré ses spores
(microscope optique X 40)


Détail des cellules de la zone
de déhiscence d'un sporange
(microscope optique X 100)
Spores de polypode
(microscope optique X 40)

Quand le temps est humide, chaque spore qui germe donne naissance à un filament chlorophyllien qui se développe en un organe spécialisé en forme de lame de couleur verte, appelé prothalle, ancré au sol par des rhizoïdes. C’est sur cet organe, distinct de la plante mère, que se forment les organes reproducteurs, archégones (contenant le gamète femelle) et anthéridies (produisant les gamètes mâles). La fécondation ne peut se produire que par temps humide, lorsque la pellicule d’eau recouvrant le prothalle permet aux spermatozoïdes, qui sont munis de flagelles comme ceux des mousses, de nager vers les archégones où ils pénètrent et fécondent le gamète femelle, appelé également oosphère. L’œuf qui résulte de la fécondation se développe sur le prothalle en embryon comportant une jeune tige, une jeune racine et une jeune feuille à l’origine de la nouvelle plante. 

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