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La double fécondation chez les Angiospermes (plantes à fleurs)

 

 

         La première vie végétale terrestre remonterait au milieu du Cambrien"Période géologique de l'Ère Primaire qui s'étend de -541 à -485 millions d'années.", il y a 500 millions d'années (J.L. Morris and al., PNAS, 115, E2274-E2283, 2018). Les premières plantes à fleurs ou Angiospermes"Du grec aggeîon « vase », « réceptacle » et spérma « graine », soit littéralement « graine dans un récipient », les Angiospermes désignent les plantes à fleurs portant des graines à l'intérieur d'un compartiment protecteur nommé ovaire." seraient apparues sur la terre ferme il y a 214 millions d'années (F. Murat and al., Nature Genetics 49, 490–496, 2017). Les fleurs des Angiospermes"Du grec aggeîon « vase », « réceptacle » et spérma « graine », soit littéralement « graine dans un récipient », les Angiospermes désignent les plantes à fleurs portant des graines à l'intérieur d'un compartiment protecteur nommé ovaire." se forment à partir de feuilles et de tiges qui subissent une modification majeure afin de devenir des organes servant à la reproduction sexuée. Et ce qui est vraiment très intéressant, c’est que cette reproduction s’accompagne d’une double fécondation.

         Dans une fleur, on appelle étamines"Du latin stamen, staminis « fil, filament », l'étamine désigne l'organe reproducteur mâle de la fleur. L'étamine est composée d'un filet et d'une anthère productrice de pollen." les pièces mâles qui généralement entourent une pièce femelle nommée pistil"Du latin pistillus « pilon », par analogie de forme, le pistil désigne l'organe reproducteur femelle de la fleur. Il se compose d'un ou plusieurs carpelles." (cas général d'une fleur hermaphrodite, qui contient à la fois des pièces mâles et des pièces femelles). Au bout des étamines se trouvent des sacs, les anthères"Du grec anthêrós « de fleur, florissant », l'anthère désigne le sac situé à l'extrémité de l'étamine. C'est à l'intérieur de ce sac que se forment les grains de pollen contenant les spermatozoïdes.", qui produisent les grains de pollen"Du grec palè « farine, poussière », le pollen est constitué de minuscules grains contenant chacun 2 spermatozoïdes.". Chaque grain de pollen contient deux spermatozoïdes"Du grec sperma « sperme, semence » et zôoeidês « semblable à un animal », un spermatozoïde est étymologiquement un gamête mâle qui se déplace à la manière d'un animal et qui participe à la reproduction sexuéee." sans flagelle. Au bas du pistil, se situe un ovaire"Du latin ovum, « œuf », l'ovaire désigne chez les fleurs, la partie du carpelle dans laquelle se développent les ovules contenant des oosphères." qui contient un ou plusieurs ovules"Du latin ovum, « œuf », l'ovule désigne l'organe femelle contenu dans l'ovaire qui, après fécondation, se développera en graine.". Chaque ovule renferme un sac embryonnaire"Le sac embryonnaire est une partie de l'ovule des angiospermes qui renferme le gamète femelle et les cellules qui l'accompagnent." qui contient un œuf (oosphère) et une grosse cellule centrale. On appelle pollinisation le transfert de pollen des anthères aux ovules (par le vent, les insectes, etc.). Grâce au pollen, la fécondation chez les Angiospermes (plantes à fleurs) ne se fait pas en milieu aqueux, comme chez les Algues, les Bryophytes (mousses) et les Ptéridophytes (fougères), par exemple, qui, elles, ne contiennent pas de pollen. Chez les Angiospermes, les spermatozoïdes ne « nagent » pas de l’anthère jusqu’au sac embryonnaire ! Une fois collé à l'extrémité du pistil, sur une structure nommée stigmate"Le stigmate désigne la partie supérieure du pistil qui reçoit les grains de pollen." le grain de pollen germe. Un tube, appelé tube pollinique"Le tube pollinique est un tube émis par un grain de pollen après germination qui lui permet de conduire les gamètes mâles jusqu'à l'ovule.", se forme. Il permet d'établir la jonction stigmate - ovule et le dépôt des deux spermatozoïdes dans le sac embryonnaire. Tandis qu’un spermatozoïde féconde l’oosphère, qui deviendra un embryon, l’autre féconde les deux noyaux de la grosse cellule centrale du sac embryonnaire. Celle-ci deviendra un tissu riche en amidon, appelé endosperme, réserve nutritive pour la future graine. C'est cette union de deux spermatozoïdes à deux cellules différentes du sac embryonnaire, qui est appelée double fécondation. Cette double fécondation permet de synchroniser, à l’intérieur même de la graine, l’élaboration d’une réserve nutritive, avec le développement d’un embryon. L’endosperme ne se forme que si l’oosphère a été fécondée. Il n’y a ainsi pas de gaspillage de nutriments. L’ovaire devient alors mature et porte le nom de fruit. Chaque fruit contient une ou plusieurs graines. Lorsque la graine germe, l’embryon de la plante peut se développer, dans un premier temps, grâce à la réserve nutritive (endosperme) contenue dans la graine. Et c’est seulement lorsqu’elle est capable d’effectuer la photosynthèse que la jeune plante devient autonome.

 

 

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