QCM : Évolution et systématique végétales — 63 questions

Explication

La botanique systématique organise la diversité végétale en s’appuyant notamment sur des caractères morphologiques, génétiques, écologiques et évolutifs. La botanique générale désigne plus largement l’ensemble des sciences consacrées aux végétaux et ne se limite pas à leur classification.

Explication

La systématique végétale permet de connaître et de conserver la diversité du monde végétal, tout en aidant à comprendre son évolution et à diffuser les connaissances. L’étude de la croissance ou des sols relève d’autres domaines de la botanique ou de l’écologie.

Explication

Une fleur actinomorphe possède au moins deux plans de symétrie identiques, tandis qu’une fleur zygomorphe n’en possède qu’un. La confusion la plus fréquente consiste à inverser ces deux définitions.

Explication

La zygomorphie est un état dérivé apparu indépendamment dans plusieurs familles par convergence évolutive, alors que l’actinomorphie correspond à l’état ancestral des Angiospermes actuelles. Elle n’est donc pas une innovation apparue dans une seule lignée.

Explication

La pollinisation est le transport du pollen depuis l’étamine jusqu’au pistil. La fusion des gamètes intervient après ce transport, tandis que la production du pollen et la dispersion des graines sont d’autres processus.

Explication

L’anémogamie désigne le transport du pollen par le vent, la zoogamie celui réalisé par les animaux et l’hydrogamie celui réalisé par l’eau. Les autres associations permutent ces trois vecteurs.

Explication

Un caractère homologue est partagé par plusieurs taxons en raison de son héritage depuis un ancêtre commun. Une ressemblance apparue séparément dans des contextes similaires relève plutôt d’une convergence évolutive.

Explication

La plésiomorphie désigne un état ancestral ou primitif, alors que l’apomorphie correspond à un état dérivé acquis au cours de l’évolution. Ces termes décrivent l’ancienneté évolutive d’un état de caractère, et non sa nature moléculaire ou florale.

Explication

Une synapomorphie est un caractère apomorphe partagé par plusieurs taxons et absent du clade parent, ce qui peut contribuer à définir un clade. Un caractère ancestral partagé est une plésiomorphie, tandis qu’un caractère dérivé propre à un groupe est une autapomorphie.

Explication

Le stress mécanique déclenche chez l’acacia une production accrue de tanins et d’éthylène, lequel transmet un signal de détresse aux arbres voisins. L’herbivorie n’entraîne donc pas une diminution des tanins ni un signal nutritif transmis par les racines.

Explication

L’allélopathie repose sur l’excrétion de substances toxiques qui agit contre les herbivores ou les espèces concurrentes. Les épines relèvent plutôt d’une défense physique appelée spination.

Explication

Un compromis évolutif apparaît lorsqu’un avantage obtenu pour un trait s’accompagne d’une détérioration d’un autre, en raison de contraintes biologiques ou énergétiques. Une amélioration simultanée de toutes les fonctions ne correspond pas à cette définition.

Explication

Le rendement moyen de la photosynthèse chez les plantes est d’environ $1\%$ de la lumière reçue transformée en production nette. Une valeur de $10\%$ surestime donc fortement ce rendement moyen.

Explication

Le cotylédon est une feuille primordiale déjà présente dans la graine et contient des réserves utiles à la plantule. Les feuilles adultes apparaissent après la germination et ne correspondent pas au cotylédon.

Explication

Le nombre de cotylédons a servi à établir la distinction classique, mais les deux groupes sont paraphylétiques. Une classification phylogénétique s’appuie plutôt sur des caractères évolutifs partagés entre les membres d’un clade.

Explication

La phylogénie distingue notamment les Monocotylédones par un pollen monoaperturé et les Eudicotylédones par un pollen triaperturé. Le nombre de cellules du grain de pollen décrit un autre caractère et ne remplace pas cette distinction.

Explication

Le grain de pollen est un gamétophyte haploïde formé dans les anthères et chargé de transporter les gamètes mâles vers le stigmate. Il n’est donc pas lui-même un gamète, ni une graine ou un sporophyte.

Explication

La pollinisation efficace des amandiers en Californie demande environ six à dix ruches, soit près de 300 000 abeilles par hectare. Les autres densités proposées ne correspondent pas à la recommandation indiquée.

Explication

L’autofécondation est une reproduction sexuée dans laquelle le pollen et les ovules appartiennent au même individu végétal. La fécondation avec du pollen provenant d’une autre plante relève de l’allogamie.

Explication

L’autogamie correspond à l’autopollinisation au sein d’une fleur, la géitonogamie à un transfert entre fleurs d’une même plante, et l’allogamie à un transfert entre plantes distinctes. La provenance du pollen permet donc de distinguer ces trois modes.

Explication

Le syndrome d’autofécondation associe généralement une réduction des caractères attractifs et une proximité accrue entre étamines et stigmate, ainsi qu’une homogamie favorisant l’autopollinisation. Les fleurs plus grandes, odorantes et nectarifères correspondent davantage à des traits favorisant l’attraction des pollinisateurs.

Explication

La génétique embryologique et évolutive analyse l’action des gènes du développement sur la morphologie des espèces. L’hybridation et la nomenclature relèvent d’autres domaines, tandis que la transmission des caractères acquis ne définit pas cette discipline.

Explication

Les fleurs de Linaire commune ont une symétrie bilatérale, alors que les fleurs Peloria ont une symétrie radiale. Inverser ces deux états ou leur attribuer la même symétrie contredit la distinction observée.

Explication

Les deux formes ont les mêmes séquences d’ADN, mais Cycloidea est inactivé chez Peloria et intervient dans l’axe dorso-ventral. L’inactivation épigénétique ne signifie ni absence du gène ni modification de sa séquence.

Explication

Une épimutation est une modification épigénétique transmissible pouvant modifier le phénotype sans changer la séquence nucléotidique. Une mutation classique modifie la séquence, tandis qu’une variation temporaire ou une recombinaison interspécifique correspond à d’autres mécanismes.

Explication

Solanum tuberosum est le nom scientifique de la pomme de terre, tandis que Solanum lycopersicum désigne la tomate. La confusion entre ces deux noms inverse les espèces au sein des Solanacées.

Explication

La séquence décrite commence par la formation des Andes, suivie de l’adaptation de la tomate à l’élévation de l’Altiplano, puis de la domestication de la pomme de terre. Les autres propositions inversent l’ordre des étapes.

Explication

La sélection artificielle a transformé la téosinte, aux grains petits et peu nombreux, en maïs portant de grands épis et des grains volumineux. Les autres changements concernent des organes ou des caractères non décrits pour cette domestication.

Explication

L’introgression correspond au transfert de matériel génétique par hybridation entre individus d’une même espèce ou de sous-espèces proches. La régulation de l’expression, la sélection artificielle et la cladistique désignent d’autres phénomènes.

Explication

La systématique étudie la diversité et les relations phylogénétiques afin de reconstruire l’histoire évolutive et les liens de parenté. La nomination et le classement relèvent principalement de la taxonomie, tandis que les autres réponses décrivent des opérations plus particulières.

Explication

La taxonomie organise, décrit, nomme et classe les organismes dans des rangs tels que les genres, familles, ordres et classes. La reconstruction de la parenté et l’analyse des caractères dérivés appartiennent plutôt à la phylogénie et à la cladistique.

Explication

La cladistique regroupe les organismes à partir de caractères dérivés partagés et de ramifications provenant d’ancêtres communs. La ressemblance globale, les rangs traditionnels ou la seule chronologie fossile ne suffisent pas à définir ses clades.

Explication

Une synapomorphie est un caractère dérivé partagé qui apparaît chez l’ancêtre d’un groupe et se transmet à ses descendants. Un caractère ancestral, une ressemblance indépendante ou un rang taxonomique ne correspondent pas à cette définition.

Explication

Un clade réunit un ancêtre commun et l’ensemble de ses descendants. Un groupe qui exclut certains descendants est paraphylétique, et non un clade au sens cladistique.

Explication

Un groupe monophylétique contient l’ancêtre et tous ses descendants, un groupe paraphylétique n’en contient qu’une partie, et un groupe polyphylétique rassemble des taxons issus d’ancêtres différents. La confusion fréquente consiste à attribuer l’exclusion de descendants au groupe monophylétique.

Explication

L’homologie repose sur une origine ancestrale commune, et la forme ou la fonction actuelle peut avoir changé. Une fonction ou une forme similaire sans origine commune relève plutôt de l’analogie ou de l’homoplasie.

Explication

Une homoplasie correspond à une ressemblance acquise indépendamment dans différentes lignées, sans héritage d’un ancêtre commun portant cette ressemblance. Une origine ancestrale commune définit au contraire l’homologie.

Explication

La convergence produit indépendamment des caractères similaires chez des organismes non apparentés soumis à des contraintes de sélection comparables. Des lignées proches possédant des structures homologues relèvent plutôt du parallélisme.

Explication

Le parallélisme concerne des lignées proches qui possèdent des structures homologues et des bases génétiques ou développementales communes, puis évoluent indépendamment vers des caractères similaires. La combinaison de lignées éloignées et de structures différentes caractérise plutôt la convergence.

Explication

La succulence est apparue à plusieurs reprises chez les Caryophyllales et les organes concernés diffèrent selon les lignées. Cette multiplicité d’apparitions ne correspond donc pas à une origine ancestrale unique ni à une réversion commune.

Explication

Le métabolisme CAM sépare temporellement l’entrée et l’utilisation du CO₂ : l’absorption nocturne forme des acides organiques, puis le CO₂ est libéré le jour pour la photosynthèse. Le fonctionnement stomatique inverse, avec une ouverture diurne, ne décrit pas le CAM.

Explication

Une réversion correspond au retour d’un caractère ancestral dans une lignée où il avait disparu ou avait été fortement réduit. Ce retour peut être partiel et n’implique pas une restauration complète de l’état originel.

Explication

Les Angiospermes comprennent 416 familles et environ 295 383 espèces selon les données APG IV de 2016, ce qui en fait le groupe végétal le plus diversifié. Les Gymnospermes sont bien moins diversifiées, avec 12 familles et 1 079 espèces.

Explication

Les Angiospermes possèdent notamment des fleurs, des fruits et des graines issues d’une double fécondation, ainsi que des vaisseaux conducteurs perfectionnés. Les Gymnospermes ne produisent pas de fruits, ce qui rend leur caractérisation différente.

Explication

Un cultivar est une variété cultivée produite et conservée grâce à la sélection artificielle, comme les différentes formes de Brassica oleracea. Une population sauvage n’est pas définie par ce processus de sélection humaine.

Explication

Ces légumes appartiennent tous à Brassica oleracea, mais la sélection artificielle a favorisé des organes et des formes morphologiques différentes. Leur diversité visible ne signifie donc pas qu’ils appartiennent à des espèces distinctes.

Explication

Le syndrome de domestication rassemble plusieurs catégories de changements qui distinguent les organismes domestiqués de leurs ancêtres sauvages. Il ne se limite pas aux caractères directement recherchés, car des traits secondaires ou non intentionnels peuvent aussi apparaître.

Explication

La sélection artificielle peut entraîner une série de changements coordonnés et faire apparaître des traits secondaires, transformant profondément une espèce en quelques générations. L’idée qu’elle agirait sur un seul caractère sans effets associés ne correspond pas au syndrome de domestication.

Explication

Les fruits ou épis plus gros, les rendements élevés, les grains non dispersés et la récolte facilitée sont des traits recherchés. La sensibilité aux maladies et la dépendance aux intrants comptent parmi les conséquences non recherchées possibles de la domestication.

Explication

La liaison génétique favorise la transmission conjointe de gènes proches sur un même chromosome et peut donc entraîner la sélection involontaire d’un gène voisin. La pléiotropie décrit plutôt les effets multiples d’un seul gène.

Explication

La pléiotropie correspond à l’action d’un même gène sur plusieurs traits, comme la taille, la texture et la conservation des fruits. La liaison génétique implique au contraire plusieurs gènes distincts physiquement proches.

Explication

L’épistasie est une interaction dans laquelle l’effet d’un gène dépend d’autres gènes, dont l’un peut masquer ou modifier l’effet d’un autre. La pléiotropie concerne plutôt plusieurs effets produits par un seul gène.

Explication

Une flore d’origine garantie certifiée « Vraies messicoles » réduit le risque d’introduire des variétés horticoles dans les populations sauvages. Des fleurs plus attractives ne garantissent pas l’origine génétique adaptée à la conservation.

Explication

Les messicoles sont des plantes annuelles ou vivaces inféodées aux cultures céréalières, comme le coquelicot et le bleuet. Le terme ne désigne pas simplement toute plante indésirable ou toute plante cultivée.

Explication

La parthénocarpie correspond à la production de fruits sans fécondation et caractérise les cultivars de bananiers généralement stériles. La fécondation croisée décrit au contraire un processus reproductif impliquant des gamètes.

Explication

Les bananiers cultivés sont issus d’hybridations entre différentes espèces et sous-espèces de Musa. Leurs cultivars se répartissent fréquemment entre bananes à cuire riches en amidon et bananes à dessert consommées crues.

Explication

La reconnaissance consiste à nommer un taxon sans raisonnement construit, alors que l’identification est fondée sur des clés et une diagnose. L’usage d’une clé caractérise donc la démarche d’identification plutôt qu’une reconnaissance immédiate.

Explication

L’holotype est l’individu type ayant servi à décrire une espèce et portant ses caractères typiques. Le paratype a plutôt pour fonction de compléter la description, ce qui explique la confusion fréquente entre ces deux termes.

Explication

La diagnose est une démarche analytique rigoureuse d’identification d’un taxon, fondée notamment sur des clés et la comparaison avec un holotype. La reconnaissance immédiate ne repose pas sur cette construction méthodique.

Explication

BIODEPTH a été mené en 1999 dans huit pays européens, couvrant un gradient allant de la Grèce à la Suède. Les autres dates et étendues géographiques ne correspondent pas à ce programme.

Explication

Les résultats de BIODEPTH montrent qu’une diminution du nombre d’espèces végétales entraîne une baisse significative de la biomasse des prairies. La perte de diversité ne se limite donc pas à modifier la composition floristique.

Explication

La richesse spécifique correspond au nombre d’espèces, alors que la diversité fonctionnelle tient compte des groupes et rôles écologiques présents. Confondre ces notions revient à remplacer le nombre d’espèces par leurs fonctions dans l’écosystème.

Explication

Des groupes fonctionnels plus nombreux peuvent exploiter les ressources de manière complémentaire et bénéficier d’interactions positives, ce qui augmente la biomasse produite. Cette situation se produit à richesse spécifique égale, donc elle ne résulte pas d’un simple ajout d’espèces.