L’organisation des plantes (1/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Les plantes à fleurs ont un appareil végétatif composé de trois parties: racine, tige et feuilles.

La racine. Le plus souvent souterraine, elle assure la fixation au sol ainsi que l’absorption de l’eau et

des éléments minéraux nécessaires à la croissance. Elle est en pivot (une seule racine verticale) ou

bien fasciculée. Parfois, elle sert aussi au stockage des réserves (cas de la carotte).

La tige. Généralement aérienne, elle porte les bourgeons qui assureront la croissance, la ramification

et la floraison. Elle assure le port érigé de la plante et le transport des éléments nutritifs (sèves). Elle

peut être grêle et herbacée ou bien rigide et lignifiée (bois) chez les arbres et les arbustes.

La feuille. C’est l’organe principal de la photosynthèse et de la transpiration. Elle comprend

généralement deux parties: le limbe et le pétiole. Le limbe est une lame aplatie et parcourue de

nervures qui conduisent les sèves. Sa forme, son découpage et sa nervation varient suivant les

espèces et constituent des critères de reconnaissance. Le limbe est divisé en folioles dans le cas

des feuilles dites "composées". Le pétiole, parfois absent, rattache la feuille à la tige. La phyllotaxie

désigne la disposition des feuilles sur la tige. Elles peuvent, par exemple, être groupées par deux et

se faire face (feuilles dites "opposées") ou bien être isolées et en disposition régulière et spiralée

autour de la tige (feuilles dites "alternes").

Les feuilles des Crassulaceae (ici la joubarbe Sempervivum montanum) servent au stockage

de l'eau (adaptation à la sécheresse)

Quelques exemples de la diversité des formes des limbes des feuilles. En marron, le pétiole; en

vert foncé, exemples de feuilles "composées"

Organisation générale d'une feuille et exemple des dispositions "alterne" et "opposée"

Schéma d'une plante: racines (en noir, ici fasciculées, avec plusieurs racines partant d'un même point), tige (en marron), feuilles (en vert) et fleur (en bleu). Les stolons sont des tiges aériennes à croissance horizontale et qui

produisent des clones de la plante mère

Cas d'une plante à tige souterraine ou rhizome (en marron) et tige aérienne; les racines (en noir) sont dites "adventives" (néoformées sur la tige)

Les pommes de terre sont des tiges modifiées pour stocker des réserves nutritives. Comme toute tige elles portent des bourgeons ("yeux")

limbe

pétiole

stipules

nervures

feuilles alternes feuilles opposées

lancéolée

ovale obovale

orbiculaire

sagittée pédalée pennatilobée cordée

palmée paripennée imparipennée

5353

L’organisation des plantes (2/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Les principaux "types biologiques " définis d'après la position des bourgeons en hiver (en rouge). En noir, les parties pérennes d'une année à l'autre; en pointillés, les parties qui meurent l'hiver. Etymologie des termes:

"phanéro", visible; "chamae", nain; "hémi", à moitié; "crypto", caché; "théro", été. © Philippe Danton

Le botaniste danois Christen Raunkiær (1860-1938) a classé les plantes par rapport à leur stratégie de

passage de la mauvaise saison hivernale. Cette classification se fait en fonction de la position des

bourgeons durant l'hiver. Les phanérophytes sont les arbres et les arbustes de plus de 50 cm. Leurs

bourgeons ne sont pas protégés du gel par le manteau neigeux, ce qui est une des raisons de

l'absence d'arbres à l'étage alpin. Les chaméphytes sont des sous-arbrisseaux dont les bourgeons

bénéficient de la protection de la neige. De nombreuses plantes en coussins des montagnes sèches

(voir la rocaille "montagnes espagnoles") sont ligneuses à leur base et appartiennent aussi à cette

catégorie. Les hémicryptophytes ont leur(s) bourgeon(s) situé(s) au niveau du sol, que la plante

forme une rosette de feuilles (cas du pissenlit) ou une touffe (cas de nombreuses Poaceae ou

Cyperaceae). Les cryptophytes (aussi appelées géophytes) ont leurs bourgeons enfouis et ainsi

protégés du froid sous la terre (geo en grec). Les bourgeons sont situés sur les rhizomes (tiges

souterraines) ou sur les bulbes qui ont accumulé des réserves pour la reprise de croissance de l'année

suivante. Les thérophytes sont les espèces annuelles. Elles passent la mauvaise saison sous forme de

graines hautement résistantes à la sécheresse et au gel. Prédominantes dans les zones arides, les

espèces annuelles sont quasi absentes en domaine alpin, en raison du caractère trop aléatoire de

la reproduction sexuée en haute altitude.

Deux gentianes : Gentianella campestris (à gauche, hémicryptophyte) et Gentiana nivalis

(à droite, une des rares thérophytes alpines)

Les narcisses (Narcissus poeticus, famille des Amaryllidaceae), exemple de plante

cryptophyte à bulbe

e

A. Phanérophytes (arbres, arbustes de plus de 50 cm)

B. Chaméphytesarbrisseaux (a), arbrisseaux prostrés (b), plantes ligneuses à la base (c)C. Hémicryptophytes

D. Cryptophytes (ou géophytes)à rhizome (f ), à bulbe (g)

(les graines assurent le passage de la mauvaise saison)

Plantes pérennes (vivaces)

Plantes annuelles

E. Thérophytes

en rosette (d ), en touffe (e)

50 cm

A

B

C D

E

ab

c d

f

g

eeeeeeeeee

A. Phanérophytes (arbres, arbustes de plus de 50 cm)

B. Chaméphytesarbrisseaux (a), arbrisseauxuu prostrés (b), plantes ligneuses à la base (c)C. Hémicryptophytes

D. Cryptophytes (ou géophytes)à rhizommmmmme (f ), à bulbe (g)

(les graines assurent le passage de la mauvaise saison)

Plantes pérennes (vivaces)

Plantes annuelles

E. Thérophytes

en rosette (d ), en touffe (e)

50 cm

A

B

C D

E

ab

c d

f

g

5353

La notion de plante alpine (1/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

La dryade à huit pétales (Dryas octopetala, famille des Rosaceae), exemple de plante

arctico-apine

Les voies de colonisation de l’arc alpin: 1, méditerranéenne; 2, centrasiatique; 3, arctique

Les campanules (ici Campanula alpestris, famille des Campanulaceae), exemple d'origine

méditerranéenne

Les gentianes (ici Gentiana acaulis, famille des Gentianaceae), exemple de plantes venues

des régions himalayennes

Un étagement de la végétation avec l'altitude. La végétation des montagnes est répartie en étages

qui abritent des formations végétales caractéristiques. La limite supérieure de l’étage subalpin marque

la limite naturelle (sans intervention de l’homme) des forêts. Elle est située au voisinage de 2300 m

d’altitude dans les Alpes. Plus haut, on entre dans l’étage alpin où les conditions de vie deviennent de

plus en plus difficiles à mesure qu’on s’élève en altitude en raison de la baisse des températures

moyennes, de l’augmentation du rayonnement solaire, des vents violents, etc. Cette limite

subalpin/alpin varie entre 0 m d'altitude dans les zones polaires et plus de 4000 m en régions tropicales.

Une plante alpine désigne, pour les biologistes, une espèce qui pousse à l’étage alpin, dans les Alpes

ou dans une autre montagne. Largement conditionnée par le froid, la limite s’élève avec le

réchauffement climatique, mettant en péril les espèces qui poussent aux plus hautes altitudes.

Les plantes du Jardin alpin du Lautaret sont des plantes des étages subalpin et alpin.

Des origines multiples pour la flore des Alpes. La flore actuelle résulte d'une colonisation initiée il y a

environ 10 000 ans après le retrait des glaciers. Les principales influences sont issues des régions

méditerranéenne, centrasiatique (notamment himalayenne) et arctique. Dans ce dernier cas,

l'alternance des glaciations/déglaciations a contribué à de nombreux échanges de flores, d'où de

nombreuses espèces de plantes, appelées arctico-alpines, communes entre Alpes et régions arctiques.

1700 m

2400 m

1100 m

3000 m

1500 m

2200 m

900 m

ADRETSud Nord

2900 m

UBACEtage NIVALMousses et lichens

Etage ALPINPelouses alpines

Etage SUBALPINForêts de résineux

Etage MONTAGNARDForêts mixtes

Etage COLLINEENForêts de feuillus

5353

La notion de plante alpine (2/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Androsace helvétique (Androsace helvetica, famille des Primulaceae), plante en coussin des

rochers du Galibier (vers 2800 m)

Organisation de l'androsace helvétique, exemple de plante en coussin avec long pivot

racinaire

L'edelweiss (Leontopodium alpinum, famille des Asteraceae), exemple de plante

couverte d'un duvet protecteur

Différence de températures entre la surface d'une plante en coussin et à deux mètres de

hauteur (chez le silène acaule)

Différences des teneurs en vitamine C chez trois plantes alpines (1, soldanelle; 2, homogyne; 3, renoncule des glaciers) et trois plantes de plaine (1, seigle; 2, pissenlit; 3,

renoncule âcre)

Saule nain des hautes altitudes (Salix serpyllifolia, famille des Salicaceae) ayant un port prostré,

conservé au Jardin

Des adaptations morphologiques. La petite taille est de règle chez les plantes alpines, ce qui permet

de profiter de températures moins froides près du sol qu'à 1 ou 2 m au-dessus. Elle permet aussi une

protection par le manteau neigeux en hiver et elle limite l'action mécanique de la neige et du vent qui

cassent les tiges et les branches. La forme en coussin est emblématique de l'adaptation aux conditions

extrêmes: le coussin fonctionne comme un piège à chaleur et sa forme géométrique expose le moins

de surface possible avec l'extérieur, limitant ainsi les pertes de chaleur (et d'eau). La pilosité des plantes

est une autre adaptation: elle forme un écran qui protège du froid, de la sécheresse et des

rayonnements en excès. Les systèmes racinaires présentent aussi des adaptations, comme la présence

d'un long pivot chez les plantes en coussin.

Des adaptations physiologiques. Les plantes alpines synthétisent des molécules (sucres, protéines

antigel) qui protègent les membranes de leurs cellules des effets du gel. Elles maintiennent aussi leurs

liquides cellulaires en surfusion, c'est à dire à l'état liquide jusqu'à des températures de -40°C. Pour lutter

contre le stress oxydatif induit par l’excès de rayonnements (lumière et UV), les plantes accumulent des

antioxydants, notamment la vitamine C.

Ces adaptations sont le fruit d'une longue évolution. Elles sont pour partie inscrites dans le patrimoine

génétique des espèces et pour partie dépendantes des conditions environnementales (acclimatation).

1 32 4 65

plantes alpines

plantes de plaine

Vitam

ine C,

micr

omol/

mg ch

lorop

hylle

0

1

4

3

2

5

à 2 mètresde hauteur

à la surfacedu coussin

9 12 15 18Heure de la journée (été)

Tem

péra

ture

(°C)

0

5

20

15

10

25

5353

Les relations interspécifiques (1/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Bugrane du mont Cenis (Ononis cenisia, famille des Fabaceae), exemple de plante

fixatrice de l'azote atmosphérique

Pédiculaire à toupets (Pedicularis comosa, famille des Orobanchaceae), exemple de

plante hémiparasite

Les plantes entretiennent plusieurs types de relations entre elles et avec d'autres organismes

(bactéries, animaux). En voici quelques exemples.

La symbiose. Il s'agit d'une association durable entre deux organismes leur permettant de vivre

avec des avantages réciproques. Ainsi, les sainfoins, lotiers, astragales, bugranes, trèfles et les

autres plantes de la famille des Fabaceae abritent dans leurs racines (au niveau de nodosités) des

bactéries (Rhizobium) pouvant utiliser l'azote de l'air. Elles le transforment en azote organique

(acides aminés et protéines) qui alimente la nutrition azotée de la plante. De même, les lichens

sont issus d'une symbiose entre un champignon qui assure la résistance contre la sécheresse et une

algue qui assure la synthèse des sucres par la photosynthèse (utilisation de l'énergie lumineuse).

Le parasitisme. Il s'agit d'une relation de spoliation plus ou moins importante. Dans le cas de

l'hémiparasitisme (pédiculaires, rhinanthes, bartsie, etc.), une plante puise l'eau et les sels minéraux

au niveau de la sève (racines ou tiges) de la plante hôte, mais elle demeure verte et capable de

faire la photosynthèse (synthèse des sucres). Dans le cas de l'holoparasitisme (cas des orobanches

et des cuscutes), la plante a perdu la capacité de faire la photosynthèse: elle puise non

seulement l'eau et les sels minéraux, mais aussi la matière organique dans la sève de son hôte.Schéma d'un lichen avec le mycélium du champignon (traits marrons) et les

algues unicellulaires (vert)

azote minéralde l'air (N2)

azoteorganique(protéines) racines

nodosité(bactériesRhizobium)

eau etsels minéraux

racines (suçoirs)du parasiteSchéma de la symbiose entre les Fabaceae

(Légumineuses) et les bactéries hébergées dans les nodosités de leurs racines

Holoparasitisme

Hémiparasitisme

CO2(carbone minéral de l'air)

O2

mycéliums du champignon algues unicellulaires

sucres(carbone organique)

racine de l'hôte

racine de l'hôte

racines (suçoirs)du parasite

plantechlorophyllienne

(verte)

plante nonchlorophyllienne

eau et sels minéraux+ matière organique

5353

Les relations interspécifiques (2/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Facilitation: l'alchémille (feuilles découpées) profite du microclimat favorable au sein d'un

coussin de silène acaule

Compétition entre la fétuque paniculée (grandes herbes) et les autres espèces des

pelouses du col du Lautaret

azote organique(acides aminés)

insecteenzymes

(protéases)

feuille depinguicule

Insecte digéré au niveau des feuilles collantes de la grassette Pinguicula vulgaris (famille des

Lentibulariaceae)

La carnivorie. Les plantes carnivores vivent dans des milieux humides peu oxygénés et pauvres en azote indispensable à la synthèse des

acides aminés et des protéines. La solution trouvée par ces plantes consiste à piéger au niveau de leurs feuilles (les pinguicules et les

droséras ont des feuilles collantes) des insectes qui sont ensuite digérés par des enzymes produites par les feuilles. Les acides aminés

libérés sont alors absorbés par les feuilles et permettent de synthétiser les protéines de la plante.

Les relations de facilitation et de compétition. Il s'agit de relations qui ne revêtent pas un caractère indispensable comme dans le cas

du parasitisme et de la symbiose où les plantes ne peuvent pas vivre sans leur hôte (parasité ou symbiotique). Ici, les plantes

entretiennent des relations qui affectent leur

croissance de façon positive (facilitation) ou négative

(compétition). Dans le cas de la facilitation, une plante

profite de l'environnement d'une autre qui lui assure un

microclimat favorable (protection contre le froid, la

sécheresse, l'excès de rayonnement lumineux, etc.).

Dans le cas de la compétition, les plantes sont en

concurrence pour la lumière, l’eau ou les sels minéraux,

ce qui réduit la croissance des espèces les moins

performantes.

facilitationla plante poussait mieux

avec ses voisins

compétitionla plante poussait moins

bien avec ses voisins

absenced'interaction

la plante pousse de façon identique avec ou sans voisins

Schéma montrant trois types d'interactions pouvant exister entre les espèces végétales: lorsque l'on supprime expérimentalement les voisins d'une plante, celle-ci peut pousser mieux, moins bien ou de façon identique, ce qui révèle les relations qui existent entre la plante et ses voisins

plante avec végétation avoisinante plante privée de végétation avoisinante (élimination des voisins)

5353

La répartition des végétaux (1/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Quelques aspects de la répartition des plantes alpines sont abordés ici à partir de l'exemple des

saxifrages (genre Saxifraga, famille des Saxifragaceae). Ce genre comprend plus de 400 espèces

essentiellement distribuées dans les montagnes de l'hémisphère nord tempéré et arctique, avec

en particulier une forte représentation dans l'arc alpin.

Certaines espèces, dites arctico-alpines, comme Saxifraga oppositifolia ou S. aizoides, ont une large

distribution en région arctique, dans les Alpes et dans d'autres montagnes européennes (1).

Initialement distribuées en Arctique, ces espèces ont migré vers le sud durant les glaciations. Après

le recul des glaces, elles ont recolonisé l'Arctique et elles ont colonisé les hauteurs des Alpes.

Saxifraga caesia et S. bryoides (2) sont deux espèces à large distribution dans les Alpes et dans

quelques autres massifs. Malgré cette distribution similaire, les deux espèces ne se côtoient pas car

elles ont des exigences strictes quant à la nature du support rocheux: l'une pousse sur calcaire

(S. caesia) et l'autre sur silice (S. bryoides). On parle de vicariance écologique. D'autres espèces,

comme Saxifraga biflora, ne pousse que dans les Alpes (espèce endémique, 3). A noter qu'elle

pousse aussi sur une montagne de Grèce, peut-être transportée par des oiseaux ou bien témoin

(espèce relictuelle) d'un temps où l'espèce avait une distribution plus large.

Saxifraga bryoides (saxifrage fausse mousse), est inféodé aux rochers siliceux (acides) des Alpes et de quelques autres massifs européens

2. Répartition des deux espèces Saxifraga caesia et Saxifraga bryoides, deux plantes des

Alpes et de quelques autres massifs1. Répartition de Saxifraga oppositifolia en Europe, une espèce dite arctico-alpine. Pendant les glaciations, elle occupait les régions

hachurées dépourvues de glace

Saxifrage à feuiilles opposées (Saxifraga oppositifolia, fleurs roses) et Saxifraga à deux

fleurs (S. biflora, fleurs blanches)

Saxifraga caesia (saxifrage du mont Cenis), est inféodé aux rochers calcaires (alcalins) des Alpes et de quelques autres massifs européens

3. Répartition de Saxifraga biflora, espèce qui pousse exclusivement dans les Alpes (et au

mont Olympe en Grèce)

5353

La répartition des végétaux (2/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Les espèces présentées ci-dessus correspondent à trois espèces qui ont des exigences

écologiques voisines (plantes de rochers à l'étage alpin), mais elles se rencontrent dans

des aires géographiques distinctes: Alpes de l'Est dans le cas de S. hostii; Alpes maritimes

pour S. cochlearis et Alpes occidentales entre France et Italie pour S. valdensis. On parle

ici de vicariance géographique.

Dans le cas des espèces présentées ci-contre, des recherches ont permis de comprendre

leur mise en place. Ces espèces (ainsi que d'autres non figurées sur la carte) sont toutes

issues d'une espèce ancestrale, Saxifraga cespitosa, que l'on rencontre encore

aujourd'hui dans les régions arctiques. Durant les périodes glaciaires, S. cespitosa aurait

migré vers le sud. Avec le retrait des glaciers, cette espèce aurait d'une part recolonisé les

régions arctiques et, d'autre part, colonisé l'ensemble des montagnes du sud de l'Europe.

Au niveau de chaque région montagneuse, l'isolement géographique aurait ensuite

permis une évolution particulière divergente et la mise en place d'une série d'espèces

endémiques de zones plus ou moins étendues. Plusieurs espèces sont à découvrir dans

cette rocaille ou bien au niveau des rocailles "Pyrénées" (S. hariotii) ou "Massif central"

(S. cebennensis).

Saxifraga valdensis (saxifrage vaudoise), une espèce protégée qui ne pousse en France que

dans quelques localités du massif du Queyras

Répartition de Saxifraga valdensis (Alpes occidentales), S. hostii (Alpes orientales) et S.

cochlearis (sud de l'arc alpin)

S. valdensis

S. hostii

S. cochlearis5353

La reproduction sexuéeEcole de botaniqueEcole de botanique

Fleurs de flouve odorante (Anthoxanthum odoratum, famille des Poaceae), exemple

de plante pollinisée par le vent

Les principaux types d'inflorescences (disposition des fleurs sur une tige). Les

flèches indiquent le sens de floraison des fleurs représentées en rouge

Les différentes parties d'une fleur, ici le lin des Alpes (Linum alpinum, famille des Linaceae)

Exemple d'inflorescence en ombelle composée, typique de la famille des

Apiaceae (Ombellifères), ici chez la grande berce, Heracleum sphondylium

Deux plantes aux fleurs très colorées à pollinisation par les insectes (oeillet négligé et

hélianthème à grandes fleurs)

La fleur est l’élément central de la reproduction sexuée des plantes. Elle comporte des parties fertiles:

étamines (parties mâles) et pistil (partie femelle) et des parties stériles: pétales et sépales. La majorité des

fleurs sont hermaphrodites, c'est-à-dire à la fois mâle et femelle. Elles peuvent être isolées ou bien

groupées en inflorescences. Les étamines sont formées d'un axe (filet) portant à son extrémité une

anthère souvent jaune qui contient une multitude de grains de pollen. Le pistil est constitué d’un ovaire

contenant les ovules et d'un (ou plusieurs) style(s) terminé(s) en stigmates qui reçoivent le pollen.

Le transport du pollen s'effectue par différents vecteurs. Le plus souvent, ce sont les insectes qui

interviennent et, dans ce cas, l'évolution a doté les fleurs d'éléments attractifs comme des couleurs vives,

des odeurs, du nectar sucré ou une forme particulière. Dans d'autres cas, c'est le vent qui intervient et les

fleurs sont dépourvues de pétales et non colorées (exemple des Poaceae et des Cyperaceae).

Une fois sur le stigmate, un grain de pollen assurera la fécondation d'un ovule, lequel deviendra une

graine au sein du pistil transformé en fruit. Ce fruit sera disséminé par le vent, les animaux, l’eau, etc.

Avec l'altitude, on observe une intense coloration des fleurs et une augmentation du temps de floraison,

ce qui permet de compenser la rareté des insectes pollinisateurs. Beaucoup d'espèces ont également

recours à la reproduction asexuée (clonale) ou bien à l'apomixie (production de graines et de fruits sans

fécondation comme chez les épervières).

sépale

pétale

pédoncule

ovuleovaire

filet

anthère

étamine

stylespistil

épi

grappe(racème)

corymbe

ombelle

capitule

panicule(grappe composée)

ombellecomposée thyrse

5353

La reproduction clonale (asexuée)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Les stolons de la benoîte rampante (Geum reptans, Rosaceae) permettent de coloniser

les éboulis schisteux

Le vulpin de Gérard (Alopecurus gerardi, Poaceae) a des rhizomes qui produisent à leur extrémité des clones de la plante mère

Fleurs (reproduction sexuée) et bulbilles (reproduction clonale) du lis orangé (Lilium

bulbiferum var bulbiferum, Liliaceae)

Schéma montrant la production, à partir d'un pied mère (à gauche), de clones successifs à partir d'une tige horizontale (ici un rhizome d'iris)

Reproductions sexuée (fleurs) chez le rhododendron ferrugineux (Rhododendron ferrugineum, Ericaceae) qui utilise aussi le

clonale par marcottage

La multiplication clonale permet à la fétuque violette (Festuca violacea, Poaceae) de

constituer des gradins stabilisant les pentes

La reproduction asexuée est également appelée reproduction végétative ou clonale car elle génère

des clones, copies conformes de l’individu initial. Elle présente un caractère moins aléatoire que la

reproduction sexuée car elle est indépendante des saisons, des agents assurant la pollinisation et de la

dissémination des graines. Cependant ce mode de reproduction ne produit pas de diversité

génétique, ce qui est un frein à l'évolution des espèces et à leur adaptation aux fluctuations de leur

environnement. Les deux types de reproduction cohabitent souvent chez les plantes alpines, deux

méthodes de reproduction valant mieux qu’une seule en conditions difficiles.

Pour de nombreux arbustes, un marcottage se fait à partir de branches couchées dont les bourgeons

se développent en racines au contact du sol (cas du rhododendron ou de l'aulne vert). Dans d'autres

cas, les plantes produisent des tiges aériennes rampantes appelées stolons (cas des benoîtes) ou bien

des tiges souterraines appelées rhizomes qui sont dépourvues de feuilles vertes et dont les bourgeons

peuvent générer des clones (cas de nombreuses Poaceae, comme le vulpin de Gérard).

Certaines plantes produisent des bulbilles, bourgeons charnus qui se détachent de la base des feuilles

et produisent des clones de la plante mère (cas de la renouée vivipare et du lis orangé).

On estime que certaines plantes, comme la laîche courbée, le saule herbacé ou le rhododendron

ferrugineux, constituent des clones âgés de plusieurs centaines voire milliers d'années.

1

1

2

2 3

5353

Systématique et classification (1/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Phylogénie des plantes à fleurs, d'après la comparaison des séquences d'ADN. Les arborescences illustrent les filiations évolutives. Les noms indiqués à droite sont les "ordres" qui regroupent plusieurs familles. Par exemple les "Ranunculales" contiennent les familles Ranunculaceae et Papaveraceae (pavots)

Carl von Linné (1707-1778)

Etiquetage des plantes du Jardin selon la nomencladure créée par Carl von Linné

La systématique est la partie de la botanique qui vise à classer les plantes en groupes reflétant au

mieux leurs similitudes et leurs différences. Les critères de cette classification sont des caractères

morphologiques (organisation des fleurs et de l'appareil végétatif), et plus récemment des caractères

cytologiques (organisation et contenus des cellules) et génétiques (séquences d'ADN).

Le philosophe grec Théophraste (370-285 av. J.-C.) est à l'origine de la première classification connue qui

classe 480 plantes selon leur port (arbre, arbuste ou herbe) et certaines caractéristiques florales. Le botaniste

français Pitton de Tournefort (1656-1708) établit un classement des végétaux suivant la structure des fleurs et

des fruits. C'est le naturaliste suédois Carl von Linné qui instaure une nomenclature universelle des êtres

vivants, dite binominale, qui est encore utilisée actuellement: chaque espèce reçoit deux noms latins (ou

grecs): le premier correspond au genre et le second à l'espèce, suivi du nom de l'auteur qui l'a décrite. Les

espèces sont regroupées en genres et en familles. Ainsi, la pivoine bélier illustrée ci-contre est l'espèce

arietina (bélier) au sein du genre Paeonia (pivoine), lequel appartient à la famille des Paeoniaceae.

Aujourd'hui, la comparaison des séquences de l'ADN permet de compléter ces classifications basées

sur des siècles d'observations méthodiques avec une approche phylogénétique qui apporte des

informations relatives à l'histoire évolutive des différentes espèces et à leur parenté réelle.

Planche de pivoine extraite de "Éléments de botanique, ou méthode pour connaître les

plantes" publié par Tournefort en 1694

AmborellalesNymphaealesPiperales

DioscoralesLilialesAsparagales

CommelinalesPoales

LauralesMagnoliales

RosalesFagales

Buxales

Ranunculales

Alismatales

BrassicalesMalvales

OxalidalesFabales

Sapindales

EricalesCaryophyllales

GeranialesSaxifragales

Gentianales

Asterales

BoraginaceaeSalanalesLamiales

DipsacalesApiales

MONOCOTYLEDONES

DIC

OTY

LEDO

NES

GROUPES ANCESTRAUX

Berardia subacaulis Vill., une espèce décrite et nommée par le botaniste dauphinois Dominique Villars en 1789 (herbier du Jardin)

5353

Systématique et classification (2/2)Ecole de botaniqueEcole de botanique

Ancolie des Alpes (Aquilegia alpina), une espèce rare protégée à l'échelle nationale.

Noter les éperons nectarifères en crochets

Aconit tue-loup (Aconitum lycoctonum), une espèce hautement toxique

Pulsatille des Alpes (Pulsatilla alpina): les fruits (akènes) sont surmontés d'un long style

plumeux qui croît après la fécondation

Coupe schématique d'une fleur de renoncule: sépales en vert, pétales en

blanc, étamines en jaune, fruits (akènes) en vert foncé

La renoncule de Kupfer (Ranunculus kupferi), espèce des pelouses alpines humides

Pigamon (Thalictrum aquilegifolium), avec ses fleurs blanches à nombreuses étamines. A

droite, le trolle jaune (Trollius europaeus)

1. Feuilles opposées, plante grimpante CLEMATIS (clématites)1. Feuilles alternes, plante non grimpante Aller à 22. Fleurs irrégulières, avec un seul plan de symétrie (zygomorphes) Aller à 32. Fleurs régulières, avec une symétrie rayonnante (actinomorphes) Aller à 43. Fleurs munies d’un éperon nectarifère DELPHINIUM (dauphinelles)3. Fleurs sans éperons nectarifères ACONITUM (aconits) voir plus bas 4. Fleurs en boule, restant fermées, jaunes (on ne voit pas les étamines et le pistil) TROLLIUS (trolles) 4. Fleurs ouvertes (on voit les étamines et le pistil) Aller à 55. Fleurs à 5 éperons nectarifères en crochet AQUILEGIA (ancolies)5. Fleurs sans éperon nectarifère Aller à 66. Fleurs à sépales verts et pétales petits en cornets, feuilles pédalées HELLEBORUS (hellébores)6. Caractères non réunis Aller à 77. Fleurs avec pétales et sépales présents et distincts Aller à 87. Fleurs avec un seul type de pièces stériles (sépales) ou absence totale de pétale et sépale Aller à 98. Trois sépales, fleurs violettes, bleues ou blanches HEPATICA (hépatiques)8. Cinq sépales; fleurs jaunes ou blanches RANUNCULUS (renoncules)9. Sépales grands, ressemblant à des pétales très visibles et vivement colorés Aller à 109. Quatre sépales petits et qui tombent très tôt; étamines colorées; feuilles composées, très découpées THALICTRUM (pigamons)10. Cinq sépales jaune-orangé; feuilles en forme de rein CALTHA (populages) 10. Sépales blancs, violets ou jaune pâle, en nombre supérieur à 5; feuilles très découpées Aller à 1111. Fruits (akènes) à long style plumeux. Plantes souvent couvertes de longs poils PULSATILLA (pulsatilles)11. Fruits (akènes) à style caduc. Plantes généralement peu poilues ANEMONE (anémones)

Clé de quelques espèces d'aconits (genre Aconitum) des Alpes, espèces toutes hautement toxiques1. Fleurs jaunes Aller à 21. Fleurs bleues Aconitum napellus

2. Casque étroit et bien plus haut que large. Feuilles à lobes larges Aconitum lycoctonum2. Casque à peine plus haut que large. Feuilles à lobes filiformes Aconitum anthora

Clé d'identification des principaux genres de la famille des Ranunculaceae présents dans les AlpesPour chaque plante de la rocaille, choisissez entre les deux alternatives 1. puis continuez de même pour chaque chiffre jusqu'à arriver à l'un des 12 genres (Clematis, Delphinium, Aconitum, etc.). Dans le cas des Aconits, identifiez les 3 espèces alpines. Vérifiez vos identifications sur l'étiquette des plantes

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