Fiche de révision : Vecteurs biologiques du pollen

📋 Plan du Cours

1. Répartition des organes reproducteurs
2. Anthère et formation du pollen
3. Ovule et sac embryonnaire
4. Pollinisation et ses mécanismes
5. Pollinisation par le vent
6. Pollinisation par les oiseaux
7. Pollinisation par les chauves-souris
8. Pollinisation par les insectes
9. Spécialisations des pollinisateurs
10. Pollinisation par les papillons
11. Autres pollinisateurs insectes

📖 1. Répartition des organes reproducteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Monoécie : La présence, sur un même pied, de fleurs mâles et de fleurs femelles.
• Dioécie : La présence de fleurs mâles et femelles sur des pieds distincts, un pied mâle et un pied femelle étant nécessaires.

★ À maîtriser

• Les fleurs hermaphrodites représentent 74 % des angiospermes.

Compléments

• La monoécie concerne 14 % des monocotylédones, notamment le maïs, et 7 % des dicotylédones, notamment le noisetier, le noyer et le melon.

• La dioécie concerne 4 % des monocotylédones, notamment l’asperge et le dattier, et 7 % des dicotylédones, notamment le chanvre, le houblon, le kiwi et le gui.

💡 Astuce mémo

Monoécie : même pied ; dioécie : pieds différents

📖 2. Anthère et formation du pollen

★ À maîtriser

• Une anthère mûre de lis blanc possède quatre loges polliniques.

• La déhiscence de l’anthère libère les grains de pollen par fente longitudinale, par pore apical, par pore basal ou par valves formant des clapets.

📌 L’exine du pollen, rigide et composée de sporopollénine, assure une forte résistance externe, tandis que l’intine est composée de cellulose et de pectines et se trouve renforcée au niveau des ouvertures où l’exine est absente.

• 🔄 La formation du pollen suit ces étapes :
  1. La cellule mère des microspores subit une méiose.
  2. La méiose produit quatre microspores en tétrade.
  3. Chaque microspore haploïde subit une mitose inégale.
  4. La mitose forme une grande cellule végétative et une petite cellule générative.
  5. La cellule végétative phagocyte la cellule générative.

📌 Le pollen est bicellulé si sa dispersion a lieu avant la mitose de la cellule générative et tricellulé si cette mitose a lieu avant la dispersion.

Compléments

• Le grain de pollen contient une cellule végétative et une cellule générative, cette dernière étant contenue dans une vésicule située dans la cellule végétative.

• Les grains de pollen peuvent porter une, trois ou cinq apertures.

📌 Les apertures du pollen peuvent être des fentes, dites colpées, ou des pores circulaires, dits porés.

• Le pollen tricolpé caractérise les Eudicotylédones, tandis que le pollen monocolpé se rencontre chez les Monocotylédones et les dicotylédones archaïques.

💡 Astuce mémo

Méiose, tétrade, microspores, mitose

📖 3. Ovule et sac embryonnaire

★ À maîtriser

• Une cellule diploïde interne de l’ovule subit une méiose qui produit quatre macrospores haploïdes, dont une seule survit.

• La macrospore fonctionnelle subit trois mitoses sans cytodiérèse, puis la migration de deux noyaux permet des cloisonnements et la formation du sac embryonnaire.

• Le sac embryonnaire mature comprend :

  • trois cellules antipodales au pôle chalazien
  • une cellule centrale avec deux noyaux
  • une oosphère au pôle micropylaire
  • deux synergides au pôle micropylaire

Compléments

• Les cellules les plus externes de l’ovule se différencient en téguments, tandis que les cellules diploïdes entourant la macrospore forment le nucelle.

• L’oosphère est le gamète femelle du sac embryonnaire.

💡 Astuce mémo

Méiose, une macrospore, trois mitoses

📖 4. Pollinisation et ses mécanismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Pollinisation : Le transport du grain de pollen depuis l’anthère jusqu’à la surface stigmatique.
• Dichogamie : La séparation des sexes dans le temps au sein d’une fleur.
• Hercogamie : La séparation physique des organes mâles et femelles dans une fleur hermaphrodite.
• Gynostème : L’ensemble formé par les étamines et les pistils, soudés chez les orchidées.
• Fleur cléistogame : Une fleur qui reste fermée et dont le pollen se développe dans l’anthère de la même fleur, permettant une reproduction sexuée sans visite des insectes pollinisateurs.

📝 Points essentiels

📌 L’autopollinisation dépose le pollen d’une fleur sur son propre stigmate, tandis que l’allopollinisation correspond à une pollinisation croisée.

📌 La protandrie correspond à une phase mâle précédant la phase femelle, tandis que la protogynie correspond à une phase femelle précédant la phase mâle.

• Chez les orchidées, l’androcée est réduit à une étamine et les sacs polliniques sont réunis en pollinies reliées au gynécée par un caudicule muni d’un rétinacle collant à sa base.

• Chez les orchidées, l’organisation florale constitue un obstacle mécanique qui empêche normalement le pollen d’atteindre le stigmate, bien qu’une autopollinisation reste possible dans de rares cas.

💡 Astuce mémo

Dichogamie : le temps ; hercogamie : l’espace

📖 5. Pollinisation par le vent

🔑 Notions clés & Définitions

• Anémophilie : Le transport du pollen par le vent.
• Hydrophilie : Transport du pollen par l’eau.
• Syndrome de pollinisation : Un ensemble de caractéristiques florales liées au mode de pollinisation.

★ À maîtriser

• Les fleurs anémophiles ont des pièces stériles réduites, peu visibles et non colorées, et ne produisent ni nectar ni odeur.

• Chez Spiralis, les fleurs mâles se détachent et remontent à la surface, tandis que le style des fleurs femelles se détache, se redresse et flotte à la surface, où les fleurs mâles transportées par l’eau les rencontrent.

Compléments

• Le noisetier est un exemple de plante anémophile.

• L’anémophilie fonctionne surtout chez les plantes dominantes dans l’écosystème, car le transport par le vent est peu efficace lorsque les plantes sont rares ou que le vent souffle dans une direction défavorable.

• Chez Spiralis, les pieds mâles et les pieds femelles sont distincts.

📖 6. Pollinisation par les oiseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Ornithophilie : Pollinisation par les oiseaux.

★ À maîtriser

• Les fleurs ornithophiles s’ouvrent le jour, sont souvent rouges ou orange, riches en nectar et portent des étamines proéminentes ; leurs odeurs sont présentes mais rarement fortes.

Compléments

• Les oiseaux pollinisateurs peuvent faire du vol stationnaire et leur bec long et fin leur permet d’absorber le nectar.

• Le colibri porte-épée (Ensifera ensifera) est un pollinisateur du Nouveau Monde, tandis que les Nectariniidés jouent un rôle correspondant en Afrique, dans l’Ancien Monde.

📖 7. Pollinisation par les chauves-souris

🔑 Notions clés & Définitions

• Chéiroptophilie : Pollinisation par les chauves-souris.

★ À maîtriser

• Les fleurs pollinisées par les chauves-souris sont volumineuses, solides et généralement blanches ou blanc crème, couleurs visibles dans la nuit.

Compléments

• Le baobab (Adansonia digitata) est donné comme exemple de fleur associée à la chéiroptophilie.

💡 Astuce mémo

Une grande fleur blanche et solide qui se détache dans la nuit.

📖 8. Pollinisation par les insectes

🔑 Notions clés & Définitions

• Entomophilie : Pollinisation par des insectes.
• Nectaires : Glandes qui produisent le nectar et peuvent être situées sur les pétales ou sur d’autres organes de la plante.

📝 Points essentiels

• Les fleurs entomophiles sont colorées et peuvent attirer les insectes par des pièges odorants.

• Certains guides colorés ne sont visibles que sous les ultraviolets et indiquent à certains insectes l’emplacement du nectar.

• Chez certaines fleurs, des guides mécaniques formés de creux ou de traits sur les pétales orientent les pièces buccales vers le nectar.

• Dans l’ordre de repérage indiqué, l’odeur constitue le premier stimulus et la couleur le deuxième.

• Certaines fleurs portent des élaiophores qui produisent des lipides attirant les insectes, lesquels déposent le pollen en le frottant sur le stigmate.

📖 9. Spécialisations des pollinisateurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Mellitophilie : Pollinisation par les Hyménoptères, notamment les abeilles et les guêpes, mais pas par les fourmis.

★ À maîtriser

• Les fleurs mellitophiles sont souvent profondes, avec le nectar au fond d’une corolle tubulaire ou dans un éperon nectarifère, et elles peuvent présenter des guides optiques ou odorants vers le nectar.

• Chez la sauge, les étamines fonctionnent comme un levier ; le contact d’un bourdon déclenche leur basculement et les anthères déposent du pollen sur l’insecte.

• Chez les Ophrys, le labelle imite l’apparence d’un insecte femelle et la fleur émet des odeurs ressemblant aux phéromones de l’insecte pollinisateur, ce qui attire le mâle et provoque une pseudocopulation.

Compléments

• Les fleurs mellitophiles peuvent être actinomorphes ou zygomorphes et se rencontrer notamment chez les labiées, les scrofulariacées et les fabacées.

• Les fleurs mellitophiles sont mécaniquement solides, offrent une surface d’atterrissage, portent souvent des couleurs vives et des odeurs fraîches rarement fortes, et ont peu d’étamines dont les anthères et les stigmates sont abrités ou masqués.

• Les Hyménoptères perçoivent les ultraviolets, mais ne voient pas les longueurs d’onde correspondant au rouge comme les humains.

• Chez l’abeille domestique, les pièces buccales permettent l’absorption du nectar par pompage et par des mouvements aller-retour de la langue, tandis que les pattes sont adaptées à la récolte du pollen.

📌 Dans une relation de type 1/1, la disparition d’une espèce entraîne celle de l’autre, tandis que dans une relation qui n’est pas de type 1/1, la disparition d’une espèce n’entraîne pas nécessairement celle de l’autre.

📖 10. Pollinisation par les papillons

🔑 Notions clés & Définitions

• Lépidoptérophilie : Pollinisation par les papillons.

★ À maîtriser

📌 Les fleurs pollinisées par les papillons de nuit s’ouvrent le soir ou la nuit, sont souvent blanches ou pâles, dégagent des odeurs fortes la nuit, sont fréquemment horizontales ou pendantes et offrent un nectar très abondant, profondément caché sans guides nectarifères.

Compléments

• Les papillons possèdent des trompes qui leur permettent d’accéder au nectar, et leurs fleurs pollinisées favorisent les tubes longs dans lesquels ils enfoncent la tête.

📌 Les fleurs pollinisées par les papillons de jour s’ouvrent le jour, peuvent rester ouvertes la nuit, sont souvent vivement colorées, dressées et dotées de nectar abondant dans des tubes profonds ou des éperons étroits.

• Le cours associe Phlox paniculata à la pollinisation par les papillons de jour et Angraecum sesquipedale à celle par le papillon de nuit Xanthopan morgani, f. praedicta.

💡 Astuce mémo

Papillons de jour : fleurs vives ; papillons de nuit : fleurs pâles et odorantes.

📖 11. Autres pollinisateurs insectes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cantharophilie : Pollinisation par les Coléoptères.
• Myrmécophilie : Pollinisation par les fourmis.
• Myophilie : Pollinisation par les mouches.

★ À maîtriser

• Chez l’Arum maculatum, les fleurs femelles mûrissent d’abord tandis que les fleurs mâles stériles supérieures émettent des odeurs ; les mouches attirées sont piégées par des appendices jusqu’à la pollinisation des fleurs femelles, puis la maturation des fleurs mâles et la dégradation des osmophores permettent leur sortie.

Compléments

• Chez certaines fleurs pollinisées par les Coléoptères, une inflorescence plane sert de piste d’atterrissage.

• Chez certaines fleurs, les Coléoptères entrent la nuit dans une structure qui les abrite, sont recouverts de pollen, puis sont libérés le matin.

• Les plantes myrmécophiles sont souvent rampantes et proches du sol, et leurs fleurs attirent les fourmis par des composés lipidiques ; celles-ci ressortent avec du pollen.

• Chez l’Arum maculatum, une spathe en forme de tube et de grande feuille attire les mouches par sa couleur et ses odeurs évoquant la viande avariée ; la chaleur produite par la spathe favorise la diffusion des arômes volatils.

• Chez Aristolochia, les mouches entrent dans le tube floral par son renflement, sont recouvertes de pollen puis enfermées ; l’ouverture des fleurs femelles et l’abaissement du pédoncule leur permettent ensuite de sortir.

📊 Tableaux de synthèse

Pollinisation par les papillons