Fruits et dissémination Main Verte, Tela Botanica, 11 Septembre 2014 Fruits et dissémination

De la fleur au fruit Gossypium sp. Malvaceae Cliché : C.Heinz

Organisation de la fleur d’Angiospermes Tulipa sylvestris (Liliaceae) Tépales Gynécée (carpelles) Androcée (étamines) Corolle (pétales) Périanthe Calice (sépales) Réceptacle floral Préfeuille (1 ou 2) Pédoncule floral

Théorie de la métamorphose, Goethe (1790) Chimonanthus praecox (Calycanthaceae) « Les pièces florales sont des feuilles modifiées » Nature foliaire des pièces florales Département biologie

Gynécée = ensemble des carpelles Le gynécée Gynécée = ensemble des carpelles Carpelle = feuille modifiée (marges=placentas) Firmiana platanifolia (Malvaceae) Stigmate Style Ovule Placenta Nervure Ovaire

Carpelles libres : gynécée apocarpe Ranunculus kuepferi (Ranunculaceae) Pulsatilla alpina (Ranunculaceae) Damasonium bourgaei (Alismataceae)

Carpelles soudés : gynécée syncarpe Anthericum liliago (Asparagaceae) Carpelles soudés : gynécée syncarpe Silene dioica (Caryophyllaceae)

Style et stigmates : nombre égal aux carpelles Bulbocodium vernum (Colchicaceae) Salvia verbenaca (Lamiaceae) Epilobium hirsutum (Onagraceae) Campanula rapunculus (Campanulaceae) Geranium sylvaticum (Geraniaceae)

Placentation axile pariétale centrale Angiosperme Monocot Viola sp. (Violaceae) Silene alba (Caryophyllaceae)

Androcée : ensemble des étamines Connectif Anthère L’androcée Sac pollinique (= microsporange) Androcée : ensemble des étamines Connectif Anthère Loge pollinique Filet Ouverture par des fentes (plus rarement des pores) Adonis vernalis (Ranunculaceae) Narcissus poeticus (Amaryllidaceae)

La fécondation Stigmates du noisetier (Corylus avellana) Stigmate bifide du pissenlit (Taraxacum officinalis)

« Germination » du tube pollinique sur le stigmate

La formation du fruit Ovule Graine Ovaire Fruit

Gossypium sp. Malvaceae Cliché : C.Heinz

Gossypium sp. Malvaceae Cliché : C.Heinz

Carpelles libres Helleborus niger (Ranunculaceae) Clichés : J.Mathez

Carpelles soudés axile pariétale centrale Agave attenuata (Agavaceae) Cucumis sativus (Cucurbitaceae) Actinidia deliciosa (Actinidiaceae)

Endocarpe Mésocarpe Péricarpe Epicarpe paroi du carpelle paroi du fruit

Les différents types de fruits Caryopses Les fruits secs indéhiscents Péricarpe soudé à la graine → toutes les Poaceae Akènes Péricarpe non soudé à la graine Zea mais (Poaceae) Taraxacum officinale (Asteraceae) Samare Acer platanoides (Sapindaceae)

Les fruits secs déhiscents Issus d’un seul carpelle Follicules Gousses 1 fente de déhiscence 2 fentes de déhiscence Magnolia grandiflora (Magnoliaceae) Calycotome villosa (Fabaceae)

Les fruits secs déhiscents Issus de deux carpelles Siliques / silicules 2 carpelles, 4 fentes de déhiscence 1 fausse cloison (septum) → fruit des Brassicaceae Biscutella laevigata (Brassicaceae)

Les fruits secs déhiscents Issus de plusieurs carpelles soudés Capsules Différents types de déhiscence Lilium martagon (Liliaceae)

Les fruits charnus Péricarpe charnu Baies Drupes Fruits à « pépins » Endocarpe lignifié = Fruits à « noyaux » Prunus armeciana (Rosaceae) Vitis vinifera (Vitaceae)

Les fruits composés = infrutescence Les fruits multiples Les fruits composés = infrutescence Issus de plusieurs carpelles libres Issus d’une inflorescence Ficus carica (Moraceae) Rubus sp. (Rosaceae) Les fruits complexes ou « pseudo-fruits » Réceptacle floral charnu, portant des akènes Fragaria vesca (Rosaceae) Malus communis (Rosaceae)

Les modes de dispersion Anémochorie Principaux modes de dispersion Tragopogon porrifolius Asteraceae (salsifi) 25

Zoochorie : endozoochorie Rubus chamaemorus, Rosaceae Vaccinium uliginosum, Ericaceae (airelle des marais) 26

Mimétisme Notion de diaspore et modes de dissémination Endozoochorie Comme chez beaucoup de Légumineuses, les graines d'Afzelia bella (Cesalpiniaceae) sont ornithochores : tégument noir brillant et arille comestible rouge vif ; celles d'Abrus precatorius (Papilionaceae) offrent les mêmes couleurs, mais n'ont rien de comestible : mimétisme qui abuse de nombreux Oiseaux. 2727 Mimétisme Abrus precatorius (Papilionaceae) offrent les mêmes couleurs, mais n'ont rien de comestible : mimétisme qui abuse de nombreux Oiseaux (photos F. Hallé). Comme chez beaucoup de Légumineuses, les graines d'Afzelia bella (Cesalpiniaceae) sont ornithochores : tégument noir brillant et arille comestible rouge vif 

Zoochorie : ectozoochorie Xanthium strumarium, Asteraceae (lampourde) Medicago rigidula, Fabaceae (luzerne)

Barochorie Quercus ilex, Fagaceae (chêne vert) Fagus sylvatica, Fagaceae (hêtre) 29

Autochorie Geranium nodosum, Geraniaceae (Géranium noueux) Impatiens balfourii, Balsaminaceae (Impatience de Balfour) 30

Hydrochorie Nelumbo nucifera Nelumbonaceae (lotus des Indes) Alnus glutinosa, Betulaceae (aulne glutineux) 31

Infrutescence de Banksia – follicules ouverts après le passage du feu Plantes pyrophiles Cliché : C.Heinz Infrutescence de Banksia – follicules ouverts après le passage du feu Cliché : C.Heinz

Plantes pyrophiles (Callistemon sp., Myrtaceae) Clichés : C.Heinz

Notion de diaspore et modes de dissémination Anémochorie Chez Phlomis herba-venti (Labiatae), toutes les parties aériennes meurent et se dessèchent lorsque les fruits sont mûrs ; la tige se casse au niveau du collet, libérant une boule qui roule sur le sol, poussée par le vent, jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle ; elle s'immobilise généralement "tête en bas", ce qui permet la chute au sol des akènes emprisonnés dans les calices. Évoquer les westerns et les Amaranthes de la prairie américaine. 3434 Chez Phlomis herba-venti (Lamiaceae), ... Cliché : J.Mathez

Notion de diaspore et modes de dissémination Anémochorie Chez Phlomis herba-venti (Labiatae), toutes les parties aériennes meurent et se dessèchent lorsque les fruits sont mûrs ; la tige se casse au niveau du collet, libérant une boule qui roule sur le sol, poussée par le vent, jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle ; elle s'immobilise généralement "tête en bas", ce qui permet la chute au sol des akènes emprisonnés dans les calices. Évoquer les westerns et les Amaranthes de la prairie américaine. 3535 ...toutes les parties aériennes meurent et se dessèchent lorsque les fruits sont mûrs ; la tige se casse au niveau du collet, libérant une boule qui roule sur le sol, poussée par le vent, jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle ;

Notion de diaspore et modes de dissémination Anémochorie Chez Phlomis herba-venti (Labiatae), toutes les parties aériennes meurent et se dessèchent lorsque les fruits sont mûrs ; la tige se casse au niveau du collet, libérant une boule qui roule sur le sol, poussée par le vent, jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle ; elle s'immobilise généralement "tête en bas", ce qui permet la chute au sol des akènes emprisonnés dans les calices. Évoquer les westerns et les Amaranthes de la prairie américaine. 3636 elle s'immobilise généralement "tête en bas", ce qui permet la chute au sol des akènes emprisonnés dans les calices. Mode adapté aux steppes herbeuses (voir westerns avec Amaranthus albus...).

La Linaire Cymbalaire (Linaria cymbalaria, Scrophulariaceae)... Notion de diaspore et modes de dissémination Atéléchorie La Linaire Cymbalaire (Linaria cymbalaria, Scrophulariaceae) et l'Arachide (Arachis hypogea, Papilionaceae) enterrent leurs fruits au pied même de la plante qui les porte. 3737 Atéléchorie La Linaire Cymbalaire (Linaria cymbalaria, Scrophulariaceae)... Cliché : J.Mathez

Notion de diaspore et modes de dissémination Atéléchorie La Linaire Cymbalaire (Linaria cymbalaria, Scrophulariaceae) et l'Arachide (Arachis hypogea, Papilionaceae) enterrent leurs fruits au pied même de la plante qui les porte. 3838 Atéléchorie ...et l'Arachide (Arachis hypogea, Papilionaceae) enterrent leurs fruits au pied même de la plante qui les porte. Cliché : J.Mathez

Notion de diaspore et modes de dissémination Endozoochorie Un Sorbier des Oiseleurs (Sorbus aucuparia, Rosaceae) en plein hiver dans le massif de l'Aigoual : les fruits ne sont pas tombés sur le sol où ils auraient été recouverts de neige, bien qu'ils soient mûrs depuis plusieurs mois ; rouge vif, ils attirent et nourrissent de nombreux oiseaux. Les fruits charnus ne prennent leurs couleurs attractives et leur goût sucré que lorsque les graines sont mûres et capables de subir sans dommages le transit intestinal ; chez la plupart des Ronces (Rubus pl. sp., Rosaceae), la couleur passe du vert au noir par l'intermédiaire du rouge (renforcement de l'attraction visuelle des Oiseaux). 3939 Endozoochorie Un Sorbier des Oiseleurs (Sorbus aucuparia, Rosaceae) en plein hiver dans le massif de l'Aigoual : les fruits ne sont pas tombés sur le sol où ils auraient été recouverts de neige, bien qu'ils soient mûrs depuis plusieurs mois ; rouge vif, ils attirent et nourrissent de nombreux oiseaux. Cliché : J.Mathez

Myrmécochorie (ectozoochorie) 4040 Myrmécochorie (ectozoochorie) Notion de diaspore et modes de dissémination Endozoochorie De nombreuses Fourmis se nourrissent d'organes végétaux et notamment de graines. Certaines espèces végétales possèdent des diaspores pourvues d'une "récompense" généralement lipidique (souvent un arille, comme chez la Mercuriale annuelle, Mercurialis annua, Euphorbiaceae, transportée sur la photo). De De nombreuses Fourmis se nourrissent d'organes végétaux et notamment de graines. Certaines espèces végétales possèdent des diaspores pourvues d'une "récompense" généralement lipidique (souvent un arille, comme chez la Mercuriale annuelle, Mercurialis annua, Euphorbiaceae, transportée sur la photo) 

dans les "poubelles" des fourmilières... Notion de diaspore et modes de dissémination Endozoochorie Dans les "poubelles" des fourmilières se retrouvent une quantité de diaspores contenant des graines prêtes à germer ("myrmécochorie"). 4141 Myrmécochorie dans les "poubelles" des fourmilières... Cliché : J.Mathez

Notion de diaspore et modes de dissémination Endozoochorie Dans les "poubelles" des fourmilières se retrouvent une quantité de diaspores contenant des graines prêtes à germer ("myrmécochorie"). 4242 Myrmécochorie se retrouvent une quantité de diaspores contenant des graines prêtes à germer ("myrmécochorie").

Synzoochorie (endozoochorie avec constitution de réserves) Notion de diaspore et modes de dissémination Synzoochorie Beaucoup de Passereaux à gros bec (Fringillidés, comme le Chardonneret en train d'exploiter un Chardon) consomment des graines qu'ils détruisent totalement, allant jusqu'à casser les noyaux des drupes pour en récupérer les amandes . 4343 Synzoochorie (endozoochorie avec constitution de réserves) Beaucoup de Passereaux à gros bec (Fringillidés, comme le Chardonneret en train d'exploiter un Chardon) consomment des graines qu'ils détruisent totalement, allant jusqu'à casser les noyaux des drupes pour en récupérer les amandes

Notion de diaspore et modes de dissémination Synzoochorie D'autres, comme le Geai (Garrulus glandarius, Corvidés), se constituent des réserves pour la mauvaise saison et contribuent ainsi à la dispersion de nombreux arbres forestiers. Plusieurs Rongeurs, comme l'Écureuil (Sciurus vulgaris), ont un comportement semblable et récoltent activement des graines comme celles du Pin d'Alep (Pinus halepensis, Pinaceae). 4444 D'autres, comme le Geai (Garrulus glandarius, Corvidés), se constituent des réserves pour la mauvaise saison et contribuent ainsi à la dispersion de nombreux arbres forestiers. Plusieurs Rongeurs, comme l'Écureuil (Sciurus vulgaris), ont un comportement semblable et récoltent activement des graines comme celles du Pin d'Alep (Pinus halepensis, Pinaceae).

Analyse morphologique des fruits des différentes espèces proposées : TP proprement dit : Analyse morphologique des fruits des différentes espèces proposées : Pour chaque échantillon : observer le fruit et repérer les pièces florales stériles ou leurs cicatrices quel le type de fruit ? Quel est le mode de dispersion et qu’est ce qui est dispersé ?

Hydrochorie Notion de diaspore et modes de dissémination Hydrochorie Les Cocotiers (Cocos nucifera, Palmae) des rivages marins tropicaux dispersent des Noix de Coco dont les "drupes" possèdent une épaisse paroi fibreuse qui leur permet de flotter et d'être dispersée à assez longue distance par les courants marins (expérience de Thor Heyerdal, expédition du Kon-Tiki). 4646 Cliché : J.Mathez Les Cocotiers (Cocos nucifera, Palmae) des rivages marins tropicaux dispersent des Noix de Coco dont les "drupes" possèdent une épaisse paroi fibreuse qui leur permet de flotter et d'être dispersée à assez longue distance par les courants marins (expérience de Thor Heyerdal, expédition du Kon-Tiki).

Les Principaux modes de dispersion Anémochorie, Autochorie Hydrochorie, Zoochorie (épi et endo) Barochorie Plantes pyrophiles (Proteaceae, Myrtaceae) Myrmécochorie Atéléchorie

Position du périanthe vis-à-vis du gynécée Fleur périgyne Fleur hypogyne Fleur épigyne Ovaire supère Ovaire infère

1.3. Position des pièces florales sur le réceptacle Galanthus nivalis (Amaryllidaceae) Prunus mahaleb (Rosaceae) Ranunculus baudotii (Ranunculaceae) Ovaire supère Ovaire pseudo-infère Ovaire infère Fleur épigyne Fleur périgyne Fleur hypogyne

Silene alba (Caryophyllaceae)

Prunus amygdalus (Rosaceae)

Prunus amygdalus (Rosaceae)

Les fruits secs déhiscents Issus de plusieurs carpelles Capsules Poricide → Coquelicot Denticide → Oeillet Pyxide → Plantain Speticide → Millepertuis Loculicide → Tulipe Valvicide → Orchis

Fruits complexes ou pseudo-fruit La formation du fruit fait intervenir d'autres tissus que ceux de l'ovaire. Souvent il s'agit du réceptacle floral qui peut connaître un développement et adhérer (pomme) ou non (cynnhorodon) au péricarpe. D'autres tissus peuvent connaître un développement post- fécondation et participer à la formation du fruit tel que le pédoncule (cajou) ou le style (clématite).

Fruit charnu multiple Une polydrupe composée de drupéoles

Fruit charnu complexe ou Faux-Fruit Un cynorrhodon ou un sycone Le réceptacle se développe et se referme sur les vrais fruits à un degré variable. Dans le cas du sycone du figuier ou de l'ananas, par exemple, toute l'inflorescence devient charnue.

Fruit charnu complexe ou Faux-Fruit Le fruit élémentaire est un akène...et nous consommons le réceptacle floral convexe Clichés : Département biologie

Quelques cas particuliers La partie charnue d'un fruit ne dérive pas de la paroi du ou des carpelles mais du tégument de la graine Cas de l'arille et de l' élaïosome

Avant maturité, la graine contenue dans le noyau d'un Abricot (Prunus armeniaca, Rosaceae) a un contenu gélatineux : c'est l'albumen qui occupe presque toute la place, l'embryon diploïde le digérera progressivement ; à l'approche de la maturité, il n'y a plus sous le tégument que l'embryon à volumineux cotylédons, chargés de réserves et de consistance plus ferme. La graine est dite exalbuminée – cliché : J.Mathez