Eléments de botanique Cours 6 Bryophytes 09/03/2018

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1 Eléments de botanique Cours 6 Bryophytes 09/03/2018
Bac1 sciences pharmaceutiques et sciences biologiques Denis Michez

2 Cours 1-2 Introduction générale Caractéristiques de la vie
Caractéristiques des végétaux Métabolisme végétal Les premiers végétaux Cyanobactéries Eucaryotes: reproduction et cellule

3 Cours 3-5 Evolution et caractéristiques des végétaux eucaryotes
Champignons Algues Métaphytes

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5 Métaphytes

6 Chapitre 9 – Bryophytes Archégone Anthéridie
Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et archégone multicellulaires avec enveloppe stérile et anisogamie Archégone Anthéridie

7 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Zygote

8 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle

9 Embryon Gamétophyte femelle

10 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessication

11 Chapitre 9 – Bryophytes spores
Protection par une paroi qui resiste à la dessication grâce à la sporopollénine Sporophyte (2N) porte le sporange qui produit des spores haploïdes après la méiose

12 Spore

13 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessication Méristème apicaux produisent des tissus potentiellement de façon continue

14 Méristèmes apicaux des tiges et des racines

15 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessication Méristème apicaux produisent des tissus Alternance de phases haploïde et diploïde

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17 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques générales, communes aux Métaphytes Anthéridie et Archégone multicellulaire avec enveloppe stérile Rétention du zygote à l’intérieur de l’archégone Embryon pluricellulaire (sporophyte) protégé par le gamétophyte femelle Sporange pluricellulaire Sporange pluricellulaire qui produit des méiospores contenant de la sporopollénine dans la paroi, résistante à la dessiccation Alternance de phases haploïde et diploïde (Epidermes chez la plupart)

18 Epiderme de Ptéridophyte avec cuticule

19 Tempo d’apparition des différentes lignées

20 la Lignée Verte: Embryophytes ‘Bryophytes’

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22 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques particulières aux Bryophytes
Taille réduite Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant

23 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques particulières aux Bryophytes
Taille réduite Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant Pas de tissus vasculaires destinés à la conduction de l’eau et des aliments (xylème et phloème)

24 Xylème et phloème chez les fougères
Coupe transversale dans une tige de fougère Xylème et phloème chez les fougères

25 Chapitre 9 – Bryophytes Caractéristiques particulières aux Bryophytes
Taille réduite Gamétophyte généralement plus grand et plus indépendant Pas de tissus vasculaires destinés à la conduction de l’eau et des aliments (xylème et phloème) Sporophyte non ramifié Sporophyte porte un seul sporange Seules plantes terrestres pendant 100 millions d’années

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27 Chapitre 9 – Bryophytes Cycle de développement des Bryophytes
Gamétophyte petit avec rizhoïdes à la base, sans épiderme, sans tissus vasculaires Gamétanges portés au sommet du gamétophyte Gamétanges mâles et femelles parfois sur le même individu, parfois séparés

28 Chapitre 9 – Bryophytes Structure du gamétophyte d’une mousse

29 Gamétophyte domine !

30 Chapitre 9 – Bryophytes Gametophyte, organisme principal Rhizoide

31 Chapitre 9 – Bryophytes Structure anthéridie et anthérozoïde
Coupe longitudinale dans un gamétange mâle de mousse Structure anthéridie et anthérozoïde A = Anthérozoïdes immatures B= paraphyse

32 Anthérozoïdes relâchés
Archégone

33 Chapitre 9 – Bryophytes Structure archégone Col Oosphère Ventre
Coupe longitudinale dans un gamétange femelle de mousse Structure archégone Col Oosphère Ventre

34 Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthérozoïdes FECONDATION (GAMIE) Anthéridie Gamétophyte femelle Archégone

35 Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthérozoïdes Anthéridie Gamétophyte femelle Archégone Sporophyte mature Mitose Développement rapide du zygote Jeune sporophyte Gamétophyte femelle

36 Chapitre 9 – Bryophytes Oosphère fécondée (diploide) se développe en sporophyte Sporophyte (diploïde) se développe au sommet du gamétophyte (haploïde)

37 Pied Soie Sporophytes de Marchantia se developpent depuis le zygote dans l’archégone

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39 Chapitre 9 – Bryophytes Variabilité de la morphologie des sporophytes de Bryophytes Bryophyta Anthocerophyta Marchantiophyta

40 Sporophyte (diploïde) terminé par un sporange
Différentes parties du sporophytes Capsule Sporophyte (diploïde) terminé par un sporange Opercule Sporophyte (diploïde) où se produit la méïose et lâche des spores (haploïdes) depuis la capsule Soie

41 Chapitre 9 – Bryophytes Structure sporange
Coiffe (reste du gamétophyte) Opercule Dent du péristome Capsule

42 Goutte d’eau Gamétophyte mâle Anthérozoïdes Anthéridie Archégone
Protonema Archégone Méiospores Mitose Sporange Jeune sporophyte Gamétophyte femelle

43 Meiospores de mousse

44 Protonema (germe de meiospore)

45 Chapitre 9 – Bryophytes Le spore (haploïde) se développe en gamétophyte (haploïde)

46 Chapitre 9 – Bryophytes Sporophyte Gamétophyte Rhizoïdes Anthéridie
monoïque Archégone

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48 Chapitre 9 – Bryophytes Conclusion du cycle
Haplo-diploïde à gamétophyte dominant Dépendance à l’eau pour boucler le cycle de reproduction (fécondation aquatique) Activité suspendue en l’absence d’eau

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50 Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique
Dominance dans des écosystèmes particuliers : les tourbières Exploitée pour combustion et pour horticulture (tourbe en pot)

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56 Sphagnum sp. Constituent les tourbières dans les regions arctiques

57 Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique
Requièrent de grande quantité d’eau pour la reproduction et le développement Tolère un assèchement (quiescence)

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60 Chapitre 9 – Bryophytes 2. Importance écologique et économique
Espèces pionnières, occupe 1% de la surface de la terre

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63 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: ~19.000 espèces, trois groupes
Marchantiophyta (6.500 espèces) Anthocerophyta (~100 espèces) Bryophyta ( espèces)

64 Anthocerophyta Bryophyta Marchantiophyta

65 Bryophyta Marchantiophyta Anthocerophyta

66 Marchantiophytes

67 Chapitre 9 – Bryophytes Hépatiques Pellia

68 A feuille A thalle

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71 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Marchantiophyta, particularités
Structure végétative en thalle ou en feuille Rhizoïdes unicellulaires Absorbe sur toute leur surface (pas d’épiderme sensu stricto) Pas de stomates sensu stricto Reproduction asexuée par des propagules

72 Thalle (n) Corbeille à propagule

73 Thalle

74 Corbeille à propagule Archégoniophore

75 Anthéridiophore qui porte les anthéridies
Archégoniophore qui porte les archégones Anthéridiophore qui porte les anthéridies

76 Hépatique, anthéridiophore

77 Hépatique, anthéridiophore 2

78 Hépatique, anthéridie Anthéridiophore Anthérozoïdes

79 Hépatique, anthéridie

80 Hépatique, archégoniophore

81 Hépatique, archégone avec oosphère
Archégoniophore Oosphère Archégone

82 (Liverwort)

83 Rhizoïdes unicellulaires

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85 Coupe transversal dans un gamétophyte de Marchantia; pore avec cellules spécialisées, fonction similaire aux stomates des Trachéophytes

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91 Anthocérophytes

92 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Anthocérophytes Peu diversifié
Sporophytes étroits à croissance indéterminée Méristème basal chez le sporophyte Symbiose avec cyanobactérie Présence de stomate

93 Le sporange mûr se fend pour libérer les spores

94 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Anthocérophytes

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99 Bryophytes sensu stricto

100 Chapitre 9 – Bryophytes 3. Diversité: Bryophytes sensu stricto, particularités Vraies feuilles Rhizoïdes multicellulaires Sporange complexe avec péristome

101 Chapitre 9 – Bryophytes Sporange

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103 Chapitre 9 – Bryophytes Principales familles: XXXX

104 Chapitre 9 – Bryophytes Principales familles: XXXX

105 Chapitre 9 – Bryophytes Principales familles: XXXX

106 Chapitre 9 – Bryophytes Principaux clades: Sphagnopsida Hydrocytes
Sphagnaceae, Sphagnum (nos Fagnes)

107 Feuille sphaigne et détail
Chlorocyste Hydrocyste

108 Questions En vous aidant d’un schéma simple annoté, représentez un cycle de développement général de Bryophyte. Expliquez pourquoi on parle d’une alternance de génération hétéromorphe. Quelles sont les adaptations des Bryophytes à la vie terrestre ? Citez les trois groupes principaux de Bryophytes et précisez leurs différences. Décrivez les modifications structurales liées à l’absorption de l’eau chez les Sphagnum.