Fiche de révision : Ptéridophytes et reproduction sexuée

📋 Plan du Cours

1. Origine et acquis évolutifs
2. Tissus conducteurs et plantes vasculaires
3. Diversité des ptéridophytes
4. Cycle reproducteur des fougères
5. Hétérosporie des sélaginelles
6. Comparaison des cycles reproducteurs
7. Tendances évolutives de la reproduction

📖 1. Origine et acquis évolutifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Ptéridophytes : Taxon regroupant les fougères et leurs alliés, caractérisé par la dominance du sporophyte, des tissus conducteurs, ainsi que de vraies racines et feuilles

★ À maîtriser

📌 Chez les ptéridophytes, le sporophyte diploïde domine le cycle de développement, alors que chez les bryophytes la phase haploïde domine.

• Les ptéridophytes possèdent des tissus conducteurs, des racines et des feuilles vraies contenant des tissus conducteurs.

Compléments

• Les premiers fossiles de ptéridophytes sont datés d’environ 420 millions d’années.

💡 Astuce mémo

Lignine → tissus conducteurs → rigidité → grande taille

📖 2. Tissus conducteurs et plantes vasculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Plante vasculaire : ou trachéophyte, possède des tissus conducteurs renforcés par de la lignine

★ À maîtriser

📌 Le xylème est constitué de cellules mortes qui conduisent l’eau et les minéraux de la sève brute, tandis que le phloème contient des cellules vivantes qui conduisent les nutriments de la sève élaborée.

• La lignine renforce et rend étanches les cellules des tissus conducteurs, ce qui augmente la rigidité de la plante et permet une grande taille.

• Les ptéridophytes ont connu leur apogée au Carbonifère, entre 360 et 300 millions d’années, et leur biomasse est à l’origine des gisements actuels de charbon.

Compléments

• Les trachéides sont des éléments conducteurs de la sève brute, et la lignification est associée aux racines, aux tiges et au bois des premiers arbres.

💡 Astuce mémo

Xylème : sève brute ; phloème : sève élaborée

📖 3. Diversité des ptéridophytes

★ À maîtriser

📌 Les deux grands taxons de ptéridophytes sont les lycophytes, qui comptent environ 1 200 espèces et possèdent des microphylles, et les monilophytes, qui comptent environ 12 000 espèces et possèdent des mégaphylles.

📌 La microphylle possède un tissu vasculaire non ramifié, tandis que la mégaphylle possède un tissu vasculaire ramifié.

Compléments

• Les lycophytes comprennent notamment:

  • les sélaginelles
  • les Isoetes
  • les lycopodes

• Les monilophytes comprennent:

  • les psilophytes
  • les sphénophytes ou prêles
  • les filicophytes ou fougères

💡 Astuce mémo

Lycophytes = microphylles ; monilophytes = mégaphylles

📖 4. Cycle reproducteur des fougères

🔑 Notions clés & Définitions

• Prothalle : Gamétophyte haploïde issu de la spore par mitoses, qui se développe au sol et porte à la fois les anthéridies et les archégones

📝 Points essentiels

• 🔄 Chez les filicophytes, le cycle reproducteur suit la séquence suivante: germination de la spore, développement du prothalle, fécondation et développement du sporophyte sur le gamétophyte, croissance du sporophyte adulte

• Chez les filicophytes, les sporanges sont nombreux sur le sporophyte et regroupés en sores situés sur la face inférieure des feuilles, parfois protégés par une indusie.

📌 Chez les filicophytes, la fécondation dépend de l’eau car les gamètes mâles sont nageurs, phénomène appelé zoïdogamie.

• Les filicophytes produisent un seul type de spore méiotique et leur cycle est donc homosporé et homoprothallé.

💡 Astuce mémo

Spore → prothalle → fécondation → jeune sporophyte → adulte

📖 5. Hétérosporie des sélaginelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Hétérosporie : Production de deux types de spores sexuées, les microspores mâles et les macrospores femelles, par des sporanges spécialisés
• Endoprothallie : Développement réduit du gamétophyte à l’intérieur de la spore, ce qui le protège

★ À maîtriser

• 🔄 Chez les sélaginelles:
  1. regroupement des sporanges dans un strobile
  2. production de microspores ou de macrospores
  3. formation de gamétophytes mâles ou femelles

📌 Chez les sélaginelles, les microsporanges produisent des microspores mâles, tandis que les macrosporanges produisent quatre macrospores femelles.

Compléments

• Après la fécondation, le jeune sporophyte des sélaginelles se développe d’abord comme un parasite de la macrospore.

💡 Astuce mémo

Microspore mâle et macrospore femelle

📖 6. Comparaison des cycles reproducteurs

★ À maîtriser

📌 Les fougères sont homosporées et homoprothallées, les prêles sont homosporées et hétéroprothallées, tandis que les sélaginelles sont hétérosporées et hétéroprothallées.

📌 Les bryophytes ont une haplophase dominante, tandis que les ptéridophytes ont une diplophase dominante.

Compléments

• Les bryophytes et les ptéridophytes ont en commun la dissémination de spores haploïdes, la dépendance à l’eau pour la fécondation et le développement du sporophyte sur le gamétophyte.

💡 Astuce mémo

Fougères homosporées ; sélaginelles hétérosporées

📖 7. Tendances évolutives de la reproduction

★ À maîtriser

• L’évolution de la reproduction chez les ptéridophytes tend vers l’hétérosporie, l’hétéroprothallie et l’endoprothallie, qui réduisent la taille et la complexité des gamétophytes et favorisent leur indépendance sexuelle.

📌 Chez les ptéridophytes, la fécondation reste toujours dépendante de l’eau car les gamètes mâles sont nageurs.

Compléments

• La réduction et la séparation des gamétophytes mâles et femelles annoncent les végétaux à graines, ou spermatophytes.

📌 Chez les ptéridophytes, le sporophyte et le gamétophyte sont indépendants à l’état adulte, alors que le jeune sporophyte se développe d’abord sur le gamétophyte.

💡 Astuce mémo

Réduction des gamétophytes → indépendance mâle-femelle → végétaux à graines

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des principaux ptéridophytes