Fiche de révision : Reproduction et dispersion des Embryophytes

📋 Plan du Cours

1. Algues Streptophytes et cycle ancestral
2. Invention du sporophyte
3. Adaptations à la vie terrestre
4. Bryophytes : gamétophyte dominant
5. Fougères : sporophyte indépendant
6. Sélaginelle et hétérosporie
7. Ovules et grains de pollen
8. Conifères et reproduction par graines
9. Angiospermes : fleur et fruit
10. Agents et stratégies de dispersion

📖 1. Algues Streptophytes et cycle ancestral

🔑 Notions clés & Définitions

• Streptophytes : Organismes d’eau douce ou saumâtre, uni- à pluricellulaires, vivant sous forme de thalles, de filaments ou d’architectures ramifiées.

★ À maîtriser

• Chez Chara, le cycle comporte une seule génération gamétophytique et une seule phase haploïde.

📌 Chez Chara, l’anisogamie associe des oosphères immobiles et des spermatozoïdes nageurs, ce qui correspond à une fécondation oogame.

Compléments

• Chez Chara, la zygospore assure une dispersion en milieu aquatique sur de courtes distances.

💡 Astuce mémo

Algues dans l’eau : zygospore courte distance ; Embryophytes : spores aériennes longues distances

📖 2. Invention du sporophyte

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle des Embryophytes : Alterne deux générations, le gamétophyte et le sporophyte, ainsi que deux phases, haploïde et diploïde.
• Zoïdogamie : Fécondation réalisée par des spermatozoïdes flagellés.

★ À maîtriser

• Chez les Embryophytes, le zygote se développe en un embryon polarisé dépendant de ressources maternelles, puis l’embryon devient un sporophyte producteur de spores par méiose.

Compléments

• L’embryon est une synapomorphie des Embryophytes, car il provient du développement polarisé du zygote et dépend de ressources maternelles.

💡 Astuce mémo

Embryon dépendant → sporophyte producteur de spores → dispersion aérienne

📖 3. Adaptations à la vie terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Sporopollénine : Biopolymère lipidique présent dans l’exine des spores, qui leur confère une forte résistance à la dessiccation.

★ À maîtriser

• La résistance des spores à la dessiccation permet leur dispersion aérienne sur de longues distances et favorise leur fossilisation.

Compléments

• Au moins dès l’Ordovicien, vers 475 Ma, les Embryophytes vivaient en eau douce et présentaient déjà des spores et des sporanges fossilisés.

• L’origine du sporophyte est expliquée par l’hypothèse de l’intercalation, selon laquelle une génération diploïde supplémentaire s’est intercalée dans le cycle ancestral.

💡 Astuce mémo

Sporopollénine résistante à la dessiccation → dispersion et fossilisation des spores

📖 4. Bryophytes : gamétophyte dominant

★ À maîtriser

• Chez les Bryophytes sensu stricto, le gamétophyte dominant possède des axes rampants ou dressés, sans racines, et des structures aplaties mimant des feuilles.

• Chez les mousses, le gamétophyte produit les gamètes, la fécondation zoïdogame forme le zygote, puis le sporophyte produit les spores par méiose.

📌 Chez les mousses, le sporophyte est unisporangié et parasite du gamétophyte, tandis que les spores sont dispersées librement.

Compléments

• Le même cycle à gamétophyte dominant et sporophyte dépendant existe chez les Hépatiques ou Marchantiophytes.

💡 Astuce mémo

Gamétophyte dominant, sporophyte parasite et unisporangié

📖 5. Fougères : sporophyte indépendant

🔑 Notions clés & Définitions

• Polysporangie : Présence de plusieurs sporanges chez le sporophyte.

★ À maîtriser

• Chez les fougères, les sporanges sont regroupés en sores sur la face inférieure des feuilles fertiles.

• Le cycle du polypode comprend un sporophyte dominant et polysporangié, des spores libres, un prothalle gamétophytique réduit et bisexué, puis une fécondation zoïdogame.

Compléments

• Chez les fougères, l’isosporie correspond à la production d’un seul type de spores.

💡 Astuce mémo

Sores → spores → prothalle → fécondation zoïdogame

📖 6. Sélaginelle et hétérosporie

🔑 Notions clés & Définitions

• Hétérosporie : Production de deux types de spores, les microspores et les mégaspores, donnant respectivement les gamétophytes mâle et femelle.

★ À maîtriser

📌 Chez la Sélaginelle, l’hétérosporangie désigne la présence de microsporanges et de mégasporanges, tandis que l’hétérosporie désigne les microspores et les mégaspores produites.

Compléments

• Chez la Sélaginelle, les sporanges sont regroupés en épis ou strobiles et se trouvent à l’aisselle des feuilles.

• Chez la Sélaginelle, les gamétophytes sont réduits et se développent à l’intérieur des spores, ce qui correspond à l’endoprothallie.

💡 Astuce mémo

Microspore mâle et mégaspore femelle remplacent l’isospore unique

📖 7. Ovules et grains de pollen

🔑 Notions clés & Définitions

• Ovule : Mégasporange indéhiscent entouré de téguments, dans lequel la mégaspore et le gamétophyte femelle restent inclus.
• Grain de pollen : Gamétophyte mâle issu d’une microspore et libéré dans l’environnement.

★ À maîtriser

• Les Spermatophytes ont pour synapomorphies l’ovule et le grain de pollen, qui permettent une reproduction sans spores libres.

Compléments

• Chez les Conifères, une cellule mère diploïde produit quatre mégaspores par méiose, dont trois dégénèrent, tandis que la mégaspore restante forme le mégagamétophyte par mitoses.

💡 Astuce mémo

Endosporie + endoprothallie → gamétophytes protégés dans l’ovule et le pollen

📖 8. Conifères et reproduction par graines

★ À maîtriser

• Chez les Conifères, les ovules sont nus et portés sur des écailles ovulifères des cônes femelles.

• Chez les Conifères, la pollinisation est ordinairement réalisée par le vent et la fécondation utilise une siphonogamie courte.

• Chez les Conifères, la fécondation de l’ovule donne une graine qui abrite l’embryon, permettant une dispersion aérienne par graines sans stade de spores libres.

Compléments

• Les Conifères sont généralement des arbres ou des arbustes à feuilles majoritairement en aiguilles, mais les Gymnospermes peuvent aussi présenter d’autres formes foliaires et reproductrices.

💡 Astuce mémo

Gymnospermes : ovules nus ; Angiospermes : ovules enfermés dans les carpelles

📖 9. Angiospermes : fleur et fruit

🔑 Notions clés & Définitions

• Angiospermes : Embryophytes dont les ovules sont enfermés et protégés dans un carpelle et dont la reproduction implique des fleurs et des fruits.

★ À maîtriser

• Chez les Angiospermes, la fleur peut être unisexuée ou bisexuée et comporte un ou plusieurs carpelles soudés ou libres ainsi que des pièces stériles, les sépales et les pétales.

• La double fécondation des Angiospermes produit un zygote diploïde et un albumen triploïde.

Compléments

• Chez les Angiospermes, le sac embryonnaire est généralement réduit à 7 cellules et 8 noyaux et constitue le gamétophyte femelle.

💡 Astuce mémo

Fleur → pollinisation → double fécondation → graine → fruit

📖 10. Agents et stratégies de dispersion

★ À maîtriser

📌 Les spores sont très légères et se dispersent efficacement, mais elles contiennent peu de réserves, tandis que les graines peuvent rester dormantes et possèdent des réserves favorisant le développement de l’embryon.

• La dispersion par le vent est appelée anémochorie pour les spores et les graines, tandis que la pollinisation par le vent est appelée anémophilie.

• La dispersion par les animaux est appelée zoochorie et peut être active par les animaux frugivores ou granivores, avec libération des graines dans les fèces, ou passive grâce à des structures d’accrochage.

Compléments

📌 L’entomophilie est une pollinisation par les insectes, majoritaire chez les Angiospermes, tandis que l’anémophilie est fréquente chez les Gymnospermes et minoritaire chez les Angiospermes.

• Chez les Angiospermes, la pollinisation implique fréquemment un mutualisme et une coévolution avec les animaux terrestres, notamment les insectes, les oiseaux, les micromammifères et les chauves-souris.

💡 Astuce mémo

Spores légères mais peu réservées ; graines plus durables mais dépendantes des agents

📊 Tableaux de synthèse

Évolution des cycles des Embryophytes

Comparaison des modes de dispersion