TP: Diversité du monde végétal (L1)

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TP: Diversité du monde végétal (L1)

TP : herborisation sur le terrain qui a eu lieu début septembre.

TP1: Champignons, Algues et Bryophytes
Evaluation : dessin scientifique

TP2: Lycophytes, Ptéridophytes et Gymnospermes
Evaluation : dessin scientifique

TP3: Angiospermes
Evaluation : questionnaire portant sur les 3 séances + évaluation du TP herborisation

Objectifs des TP :
Illustrer la diversité des principaux groupes de végétaux et de champignons à travers leur cycle de vie, la morphologie de leurs structures et leur fonctionnement biologique.

Chaque séance est évaluée :
* Evaluation de TP1 et TP2:   dessin scientifique
* Evaluation de TP3 : questionnaire portant sur les 3 séances +   évaluation du TP herborisation :
* L’évaluation du TP Herborisation consistera à observer, décrire, dessiner et identifier le rameau feuillé qui sera fourni en séance et cela à l’appui de la clé de détermination. Les étudiants auront donc à identifier un seul rameau feuillé à l’aide de la clé (ce qui permet de donner un nom en français) et doivent connaitre par cœur, sa correspondance en latin (le nom scientifique).

TP1: Champignons, Algues et Bryophytes

Les mucoromycètes : Rhizopus stolonifer

Les mucoromycètes sont un groupe de champignons saprophytes, c’est-à-dire qu’ils se nourrissent de matière organique en décomposition. Ils sont présents dans tous les milieux, mais on les trouve surtout dans les endroits humides et chauds.

Rhizopus stolonifer est la moisissure noire du pain. Elle se développe sur les aliments riches en amidon, comme le pain, les fruits et les légumes. Les hyphes de Rhizopus stolonifer se ramifient et forment un réseau dense qui colonise le substrat. Des sporocystes se forment à l’extrémité d’hyphes verticaux, les sporocystophores. Les sporocystes contiennent des spores haploïdes qui sont libérées dans l’environnement.

Champignon de Paris (Agaricus bisporus)

Le champignon de Paris est un champignon comestible qui appartient au groupe des basidiomycètes. Il est cultivé dans des champignonnières.

Le cycle de vie du champignon de Paris est digénétique, c’est-à-dire qu’il comporte deux phases distinctes : la phase de gamétophyte et la phase de sporophyte.

La phase de gamétophyte est représentée par un hyphe filamenteux, le mycélium. Le mycélium se développe dans le sol et produit des organes de reproduction sexuée, les basides. Les basides portent des spores haploïdes.

Les spores sont libérées dans l’environnement et germent pour donner un nouveau mycélium.

La phase de sporophyte est représentée par un champignon adulte. Le champignon adulte produit des spores diploides dans des basides.

Les spores diploides sont libérées dans l’environnement et germent pour donner un nouveau mycélium.

Les algues brunes : Dictyota dichotoma

Les algues brunes sont un groupe d’algues qui se caractérisent par leur couleur brune due à la présence de pigments caroténoïdes. Elles sont présentes dans les océans du monde entier.

Dictyota dichotoma est une algue brune qui vit dans les eaux tempérées. Elle est caractérisée par son thalle foliaire divisé en deux lobes.

La reproduction des algues brunes est sexuée et asexuée.

La reproduction sexuée se fait par fusion de gamètes mâles et femelles. Les gamètes sont produits par des organes spécialisés, les gamétanges.

La reproduction asexuée se fait par fragmentation du thalle ou par production de spores.

Les bryophytes : Atrichum undulatum

Les bryophytes sont un groupe de plantes non vascularisées qui comprennent les mousses, les hépatiques et les anthocérotes. Elles sont présentes dans tous les milieux, mais on les trouve surtout dans les endroits humides et ombragés.

Atrichum undulatum est une mousse qui vit dans les forêts humides. Elle est caractérisée par ses feuilles allongées et ondulées.

Le cycle de vie des bryophytes est digénétique, c’est-à-dire qu’il comporte deux phases distinctes : la phase de gamétophyte et la phase de sporophyte.

La phase de gamétophyte est la phase dominante du cycle de vie des bryophytes. Elle est représentée par un organisme vert et autotrophe qui produit des gamètes.

La phase de sporophyte est représentée par un organisme sec et non autotrophe qui produit des spores.

La reproduction sexuée des bryophytes se fait par fusion de gamètes mâles et femelles. Les gamètes sont produits par des organes spécialisés, les gamétanges.

La reproduction asexuée des bryophytes se fait par fragmentation du gamétophyte ou par production de spores.

Cycle de reproduction des bryophytes

Le cycle de reproduction des bryophytes est illustré ci-dessous :

…

Cycle de reproduction des bryophytes

Phase de gamétophyte

La phase de gamétophyte commence par la germination d’une spore. La spore germe pour donner un protonème, un organisme filamenteux qui donne naissance à un gamétophyte.

Le gamétophyte est la phase dominante du cycle de vie des bryophytes. Il est composé d’une tige et de feuilles. Les feuilles contiennent des chloroplastes, ce qui permet au gamétophyte de produire sa propre nourriture par photosynthèse.

Le gamétophyte produit des organes de reproduction sexuée, les gamétanges. Les gamétanges produisent des gamètes mâle.

TP2 : Lycophytes, Filicophytes et Pinophytes

Introduction

• Les plantes terrestres, ou Embryophytes, se caractérisent par l’acquisition de l’archégone, permettant la protection de l’oosphère et la nutrition de l’embryon par placentation.
• Évolution marquée par le passage de structures reproductrices unicellulaires à pluricellulaires.

1. Lycophytes

• Exemples : Isoètes, Sélaginelles, et Lycopodes.
• Caractéristiques :
  • Dominance durant le Carbonifère sous forme arborescente.
  • Quasi-disparition ultérieure, mais quelques espèces herbacées persistent.
  • Acquisition de la vraie racine, indépendance du sporophyte, apparition de l’hétérosporie et de l’endoprothallie.
  • Microphylles présents (feuilles avec une seule nervure).

2. Sélaginelle (Selaginella sp.)

• Morphologie :
  • Plantes herbacées, à tiges rampantes ou grimpantes, ramifiées de façon dichotome.
  • Petites feuilles à nervure unique.
• Reproduction :
  • Nouvel organe sur le sporophyte = strobile, contenant des sporanges sous les sporophylles.
  • Microspores et macrospores produits, avec un développement distinct des gamétophytes mâles et femelles.
• Particularités :
  • Transport du pollen par le vent.
  • Développement des jeunes plantules parfois sur la plante mère.

3. Monilophytes (Filicophytes)

• Généralités :
  • Plantes terrestres avec des tissus conducteurs, reproduction par spores.
  • Exemples : fougères (Filicophytes), prêles (Sphénophytes), et psilotes.
• Exemples spécifiques :
  • Polypode commun (Polypodium vulgare) : sporanges sans indusie.
  • Scolopendre (Phyllitis scolopendrium) : présence d’indusie.

4. Pinophytes (Coniférophytes)

• Exemple : Pinus nigra.
• Caractéristiques :
  • Reproduction par graines.
  • Différenciation entre Gymnospermes (graines nues) et Angiospermes (graines enfermées dans des carpelles).
• Reproduction :
  • Processus de pollinisation et de fécondation chez les pins.
  • Développement de l’embryon et formation de la graine.

Conclusion

• Comparaison des cycles de vie entre Bryophytes, Filicophytes, et Lycophytes.
• Évolution de la dominance entre sporophyte et gamétophyte au cours de l’évolution des plantes terrestres.

TP3 : Angiospermes (Fleurs – Fruits – Graines)

Les monocotylédones : Incluant les familles des graminées et des orties, ces plantes se caractérisent par des fleurs généralement trimeres (les pièces florales sont en nombre multiple de trois), une racine fasciculée et une feuille à nervures parallèles.

Les dicotylédones : Comprend des familles comme les rosacées et les fabacées, avec des fleurs généralement pentameres (les pièces florales en nombre multiple de cinq), une racine pivotante, et des feuilles à nervures réticulées.

Introduction aux Angiospermes :

• Distinction entre Angiospermes et Gymnospermes : Les Angiospermes se distinguent par leurs fleurs et fruits. Leurs ovaires sont enfermés au sein de la fleur, ce qui les différencie des Gymnospermes où les ovules sont nus.
• Diversité biologique : Les Angiospermes présentent une incroyable diversité dans leurs structures florales, reflétant une adaptation à divers pollinisateurs et environnements.

Structure et Organisation des Fleurs d’Angiospermes :

• Monocotylédones :
  • Exemple : La Jacinthe (Hyacinthus orientalis).
  • Structure de la fleur : Présence de trois pétales et trois sépales souvent similaires (tépales), trois étamines et un style.
  • Importance du bulbe : Organe de stockage souterrain permettant la survie durant les périodes défavorables.
• Eudicotylédones :
  • Exemple : La Viorne tin (Viburnum tinus).
  • Caractéristiques de la fleur : Généralement cinq pétales, cinq sépales, et un arrangement pentamère des pièces florales.
  • Périanthe : Ensemble des pétales et sépales, souvent distincts et colorés.
  • Androcée : Ensemble des organes mâles (étamines) et Gynécée : Ensemble des organes femelles (pistil).

Cycle de Vie des Angiospermes :

• Étapes de développement : Pollinisation, fécondation (double fécondation spécifique aux Angiospermes), développement de l’embryon dans la graine, et formation du fruit.
• Fruit : Organe dérivé de l’ovaire après la fécondation, protégeant la graine et aidant à sa dissémination.
• Types de fruits : Différents types incluant les fruits simples (pomme, cerise), multiples (ananas), charnus (tomate), et secs (noix).

Diversité et Adaptations des Angiospermes :

• Formes de fruits : Variété impressionnante incluant baies (raisin), drupes (pêche), et akènes (fraise).
• Dissémination : Adaptations des graines et des fruits pour favoriser la dispersion par le vent, l’eau, les animaux, etc.
• Exemples : Le fruit du pissenlit adapté à la dissémination par le vent, les baies adaptées à la dispersion par les animaux.

* L’évaluation concernant l’herborisation à la Combe Champ Moron (première séance de TP sur le terrain qui a eu lieu début septembre) consistera en la reconnaissance d’un rameau feuillé sec (similaire à ceux conservés dans l’herbier réalisé) : Vous devrez l’observer, le dessiner, légender leur dessin selon les critères observables qui permettent sa reconnaissance et l’identifier spécifiquement à l’aide de la clé de détermination qui sera fourni (identique à celle distribuée en séance et disponible sur l’espace de cours PLUBEL dédié à cette UE). Vous pouvez donc retrouver le nom français mais il faudra connaître le nom scientifique (en latin) correspondant.