PARCOURS EN IMAGES

Des graines, nous en croisons partout dans notre quotidien, sans même y penser !  

Dès le petit-déjeuner ? Café, chocolat, céréales, la   tranche de pain et même la confiture de nos tartines !   Dans le dressing ? Nos jeans, chemises ou T-  shirts en coton ;  

Nous mettons le nez dehors ? Les marrons  ou les « hélicoptères » tombent des arbres,    les pissenlits sont emportés par le vent, un écureuil emporte une graine, une mésange picore une baie, une compagnie

de fourmis transporte de petites graines... En passant par le jardin, le marché, la pharmacie, la cuisine ? Les noix, les tomates, les courges, les  

pommes, les haricots... sont toutes des plantes à graines ! 

Partout dans le monde, les graines font partie du

quotidien des humains.

Les plantes à graines représentent aujourd'hui la partie dominante du manteau végétal des continents. Innovation majeure dans l'histoire de la Vie, la graine a permis aux plantes qui en sont pourvues une meilleure adaptation au milieu terrestre. Elles sont très diversifiées, selon leur mode de dispersion et les conditions du milieu.

Qu'est-ce qu'une graine exactement ?  Quand sont apparues les premières graines et quels sont leurs avantages ?  Comment sont-elles dispersées ?  Savez-vous reconnaître les graines ? Comment connaître et préserver leur diversité ?  

Qu'est-ce qu'une graine ? 

La graine est un élément de reproduction de certaines plantes, appelées plantes à graines.

Elle est le résultat de la transformation de l'ovule après la fécondation.

Elle est constituée :  - d'un embryon de plante- de réserves nourricières nécessaires au développement de cet embryon- d'enveloppes protectrices résistantes (tégument).

Déshydratée, elle est capable de rester longtemps en vie ralentie avant de germer lorsque les conditions favorables sont réalisées.

Quand sont apparues les graines ?  

Il y a 430 m° d'années, les plantes sorties de l'eau ont colonisé de larges régions terrestres.

En se diversifiant, certaines ont acquis de nouveaux caractères, ainsi que de nouveaux modes de reproduction sexuée.

La graine est l'une de ces innovations.

Vitrine contenant :  - maquettes botaniques de l'Université de Bourgogne- Fossiles de plantes témoins de l'histoire de l'évolution des plantes (dont ovules de Médolosales, groupe disparu proche des Cycas et Ginkgo)- graines actuelles (lotus, magnolia, tomate, moutarde...)

L'apparition des plantes à graines a constitué une réponse adaptative à la vie en milieu terrestre. Cela a permit aux plantes à graines de coloniser peu à peu l'ensemble des continents émergés. Quels sont leurs avantages par rapport aux plantes à spores ?  

→ Plus besoin d'être dans l'eau. → L''embryon est autonome. → L'embryon est nourri. → L'embryon est mieux protégé. → La graine est facilement transportable. → Elle peut attendre des conditions adaptées à

son développement.

Quels sont les avantages des graines ?  

Comment les graines sont-elles dispersées ? 

Apparus au cours de l'évolution, une grande variété des moyens de dispersion des graines existe dans le monde végétal.

La dispersion permet d'atteindre (dans le meilleur des cas) des habitats propices et favorables au

développement des futures pousses, de diminuer la compétition entre individus d'une même espèce sur un territoirede favoriser le brassage génétique des populations,de fonder de nouvelles populations en colonisant de nouveaux milieux.

La forme et la taille des diaspores (graines isolées ou contenues dans des fruits), sont adaptées au mode de dissémination : par le vent, par les animaux, par gravité,  par l'eau ou encore par elle-même.

Savez-vous reconnaître les graines ?  

Si les graines ont des points communs, elles sont aussi très diversifiées, en raison de réponses adaptatives aux conditions des milieux dans lesquels les plantes se sont développées. Apprenez à reconnaître les fruits et les graines à la manière d'un vrai botaniste.

→ nombreux exemples de graines d'ici et d'ailleurs, notamment Coco-fesse, Litchi, Griffe du diable, Noix de muscade, Pomme, Framboise...

Connaissez-vous des expressions avec des graines ?

Les analogies avec la graine, qui, semée, deviendra un grand arbre sont nombreuses dans les cultures humaines, mise en lien avec la connaissance, la foi, l'amour... Découvrez quelques expressions populaires (le fruit défendu, séparer le grain de l'Ivraie...) ou légendes et contribuez vous aussi à cette séquence en inscrivant les expressions que vous connaissez.

Comment connaître et préserver la diversité des graines ? 

Partout dans le monde, des conservatoires, jardins botaniques ou des instituts de recherche stockent et gèrent des graines sauvages et cultivées, constituant des « banques de graines ».    Certaines gèrent des graines destinées à être resemées, d'autres ont seulement une vocation d'étude et de conservation. Toutes contribuent à préserver la biodiversité et peuvent fournir des graines, à des fins de recherche ou suite à une perte d'espèces ou de variétés locales.

→ Échantillons de la collection de graines du jardin des sciences collectée par M. Poinsot, auteur d'une flore régionale de Bourgogne, faisant référence. Elle témoigne au même titre que les planches d'herbier de la diversité passée des plantes régionales.

→ Echantillons de la collection de graines adventices de l'UMR Agro-écologie de l'INRA de Dijon

→ Photographies de Mario Del Curto, auteur de l'ouvrage « Graines du Monde », qui a sillonné le    monde à la découverte des banques de semences

Contenant des réserves destinées à subvenir aux premiers besoins de l'embryon qu'elle contient, la graine est aussi consommée par de nombreux êtres vivants, dont les humains. D'abord nourricière, elle est aussi utilisée pour des usages variés.

Quels sont les apports nutritionnels des graines ?  Qui les consomme et comment ?  Quel est le rôle de la graine dans l'écosystème ?  Connaissez-vous les mille et une façons de consommer les graines ?  Quels sont les autres usages des graines ?  

Qui consomme des graines ?  

Les frugivores consomment des fruits, ingérant dans certains cas la graine, qui sera rejetée avec les excréments : Toucans,  Orang outan... De nombreux omnivores consomment des graines et des fruits : le  renard, l'ours, le blaireau, l'humain...

→ vitrine consacré aux « mangeurs de  graines » et jeu de reconnaissance  (écureuil, Gros bec-casse noyaux, Bec croisé des sapins, insectes Coléoptères...)

Généralistes ou spécialistes, de grands et de petits animaux consomment des graines ou des fruits. Pour certains, les graines offrent l'avantage de pouvoir être transportées et stockées facilement.

Les granivores consomment surtout des graines et des fruits secs. Ce sont surtout des oiseaux, des mammifères et des insectes. Certains présentent des caractères particuliers, adaptés à la consommation des graines.

Dans la graine, tout est bon ! 

Chez les angiospermes, la double fécondation est à l'origine de la formation de l’embryon (qui donnera la future plantule) et de l’albumen, un tissu nourricier qui va être utilisé par l'embryon lors de son développement dans la graine et au cours de la germination.

La composition et l'emplacement des tissus nourriciers de la graine sont variables selon les espèces : protéines,  lipides, sucres (amidon), fibres, minéraux et autres nutriments (fer, zinc...). Ils sont nécessaires au développement de l'embryon.

De nombreux êtres vivants, y compris les humains, trouvent dans les graines des ressources dont ils ont besoin : dans les tissus  nourriciers, mais aussi dans les enveloppes : les téguments sont  également riches en fibre.

→ maquette permettant de découvrir l'intérieur des graines, graines à sentir...

Mille et une manières de casser la graine

Dans cette séquence, vous découvrirez les usages alimentaires et non alimentaires des graines, à partir d'exemples bien connus (faire du pain, des boissons chaudes ou froides, des produits de beauté, de l'isolant...) et d'autres plus surprenants : saviez-vous que la noisette sert de  pouponnière au Balanin ? Que les pierres de la Grande Muraille de Chine  on été, à certaines époques, liées grâce à un mortier à base de riz ?  

La graine contient un embryon à l'état de vie ralentie. Sauvage ou cultivée, si les conditions sont réunies pour qu'elle puisse germer et se développer, elle deviendra une nouvelle plante.

Combien de temps la graine peut-être rester «  endormie » ?    Comment devient-elle une plante ?  Toutes les plantes ont-elles le même cycle de vie ? 

Cette partie est évoquée à partir d'éléments de scénographie ludiques et pédagogiques.

Combien de temps une graine peut-elle rester « endormie » ?    

La dormance est un état physiologique qui empêche les graines de germer. Fortement déshydratées, les graines ont des fonctions physiologiques très ralenties. Des propriétés de la graine empêchent la germination pendant un certain temps. En général, cela permet aux graines de résister à des conditions extérieures temporairement défavorables (sécheresse, froid intense...).

Comment se produit la germination ? 

Lorsque la dormance est levée et que les conditions du milieu sont favorables, la graine est susceptible de germer, c'est à dire que l'embryon va se développer en une jeune plantule. Certains facteurs sont indispensables à la germination (eau, température, oxygène, lumière). De nombreuses divisions cellulaires se produisent, suivies par la croissance et la différenciation, assurant le développement. une radicule perce d'abord les téguments, à la recherche d'eau

les cotylédons émergent. Les réserves nutritives de la plantes sont peu à peu consommées.

Les premières feuilles apparaissent : la plante est  alors en capacité de réaliser la photosynthèse : elle  est autosuffisante.

→ Vidéo de Nail Bromhall montrant une Graine de haricot germant en accéléré + vraies graines en cours de germination dans une petite serre.

Toutes les plantes ont-elles le même cycle de vie ?  

Découvrez le cycle de vie des tomates, du blé et du pin sylvestre.

Quelques graines (blé, riz, mil, sorgho, maïs...) sont à la base du développement des grandes civilisations. Aujourd'hui, entre spéculation internationale et modèles vivriers, les systèmes de sélection, de production, de distribution et de consommation se déclinent en de nombreuses variantes dans le monde et constituent sans doute les plus grands enjeux de l'avenir des humains.

Quelles graines sont cultivées dans le monde ?  D'où viennent les graines que nous consommons ?  Comment sont-elles sélectionnées ?  Qui les cultive, les transforme, les vend ?  Quel est le circuit des plantes de la semence à mon assiette ?  Comment cela a-t-il un impact sur notre environnement ?  

Graines d'histoire

Les céréales (blé, riz, maïs, sorgho, mil, millet...) sont à l'origine des grandes civilisations et restent la base de l'alimentation humaine partout dans le monde. Il y a 20 000 ans, des humains ramassaient des graines sauvages pour s'alimenter bien avant de les cultiver : graminées (egilops, stipes, avoine, orge  sauvage), pommes, noix, noisettes...Partout où les humains ont développé l'agriculture, ils ont modifié les conditions des milieux, façonné les paysages, imaginé des mythes et des légendes, porté des croyances liées aux graines cultivées et, en particulier, aux céréales. L'archéobotanique (études des plantes) et la carpologie (étude des graines) jouent aujourd'hui un grand rôle dans la connaissance de l'évolution des plantes cultivées, des méthodes de culture, de récolte, de traitement et de consommation.

→ Présentation d'échantillons de graines du Néolithique (provenant des cités lacustres de Chalain et Clairvaux, Musée de Lons le Saunier), de la période pré-romaine et médiévales (issues des fouilles de Bibracte)

→ Documents photographiques et objets témoignant des travaux agricoles et artisanaux dans le village de Minot (Côte d'Or), en 1972

→ documents témoins de l'importance stratégique du blé et du pain au 17e siècle et pendant la Première Guerre Mondiale (Archives municipales)

Comment les plantes sont-elles sélectionnées ? 

Le développement des méthodes de sélection et des biotechnologies offrent des possibilités nouvelles d’accélération des tri et de plus larges brassages génétiques. Ils génèrent aussi des questionnements politiques et sociétaux sur certaines technologies récentes de transfert de gènes entre espèces. Aujourd'hui, de plus en plus, la biodiversité est vue comme un levier majeur pour une sélection orientée vers les besoins de l’agroécologie.

La sélection de variétés adaptées aux besoins et aux évolutions climatiques a toujours existé dans l'agriculture, depuis ses origines. Le brassage génétique naturel entre espèces a été à la source de nombreuses espèces cultivées. À partir du 19e siècle et surtout au 20e siècle, la maîtrise progressive des croisements, puis l'utilisation des méthodes de sélection ont abouti à la création et la sélection de variétés plus homogènes, plus stables et adaptées aux besoins (amélioration des rendements, valeur nutritionnelle, résistance aux maladies et aux ravageurs...).

→ Exemples de la sélection du blé, de la moutarde, du sorgho. Point sur les méthodes de sélection et sur le catalogue français des plantes cultivées. Échantillons de différentes variétés cultivées de blé (GNIS pédagogie)

Quelles graines sont cultivées dans le monde ?  

Les plantes consommées aujourd’hui présentent des origines diverses et des histoires différentes. Issues de foyers de domestication distincts, certaines se sont répandues à travers le globe, ont été adoptées par le monde industrialisé, tandis que d’autres poursuivent leur évolution plus localement. Dans le monde, la culture, la commercialisation et la consommation des graines sont très variées : entre une production de type familial, basée sur la culture de variétés adaptées aux usages locaux  et à l'environnement et une production mondialisée et industrialisée, concernant un très petit nombre d'espèces, il existe différents modèles de production des graines.

Aujourd'hui, seulement 30 espèces végétales fournissent 95 % des apports énergétiques de l’humanité, alors que depuis le début de l’agriculture, plus de 10 000 espèces auraient été cultivées ou cueillies pour être consommées. La biodiversité cultivée est considérée comme un enjeu majeur de développement durable et de sécurité alimentaire.

→ Évocation à partir de photographies proposées notamment par l'IRD, Institut de recherche pour le Développement.

La grande diversité des légumineuses

Les légumineuses faisaient probablement partie des premières plantes cultivées par les humains. Leur culture s'est développée, au cours de l'histoire, sur tous les continents, avec surtout des consommations par l’homme et les animaux de graines sèches ou fourrages.

Le CRG (Centre de Ressources Génétiques) du laboratoire d'Agroécologie de l'Inra de Dijon réunit une collection de légumineuses unique, mises à la disposition de la recherche et de la sélection de nouvelles variétés. Elle réunit plusieurs collections de différentes origines et localisation, sous forme de graines et de données sur les caractéristiques des plantes, la composition chimique des graines et des données de séquences d’ADN, concernant plus de 5000 accessions sauvages, populations de pays et variétés cultivées. L'origine géographique des collectes est très diversifiée, incluant les centres d’origine et les zones de diversification des espèces. L'Inra analyse la diversité génétique disponible chez les légumineuses et contribue au développement de nouvelles variétés.

→ Echantillons de la collection de pois, de lupins et de féveroles du laboratoire.

Comment les graines peuvent-elles contribuer à l'équilibre alimentaire du monde ? 

Dans un contexte d'augmentation continue de la population mondiale, les équilibres alimentaires dans le monde sont très inégaux. Dans les pays riches, l'abondance de ressources et une alimentation très riche en viande, en sucres et en graisses entraîne notamment des phénomènes de surpoids (entre 10 et 30% de la population). Dans les pays pauvres, la population est davantage concernée par la malnutrition.

La prise de conscience d'une raréfaction des ressources en protéines animales dans les décennies à venir et la nécessité de produire plus durablement les ressources alimentaires conduit à rendre en compte le potentiel des graines comme source de protéines, comme en témoigne les travaux menés par l'équipe Physico-Chimie des Aliments et du Vin d'Agrosup Dijon.

→ Produits issus de graines, notamment issus des recherches d'Agrosup Dijon, qui travaillent à la mise au point de produits issus de graines et notamment une glace à partir de petit pois (réalisée à partir d'un « lait » de    protéines de pois, additionné de crème de coco et d'un arôme chocolat), des sticks apéritifs à base de lentilles, ou encore des produits à base de graine de chanvre. Pour mettre au point ce produit, les chercheurs ont eu à résoudre plusieurs problématiques techniques (améliorer  l'extraction des protéines, la transformer en mousse, en gel...).

Comment les graines améliorent-elles notre santé ? 

Outre leur usage alimentaire, certaines graines ont, depuis les origines, des usages thérapeutiques, sans que la distinction soit toujours très nette. Ainsi certaines graines sont d'abord consommées pour leurs effets sur le bien-être du corps :  vertus stimulantes, reposantes, effets sur le système digestif, renforcement des défenses naturelles, apport de vitamines...

Quelques graines (Chia, baies de Godji, lin, sésame...) connaissent un engouement périodique. Une méfiance des consommateurs vis à vis des produits issus de l'industrie chimique a conduit, ces dernières décennies, à une forte augmentation de la demande de médicaments, de cosmétiques et de compléments alimentaires d'origine naturelle. Le marché du « bien-être »    et du « manger sainement » représente des    enjeux commerciaux importants.

D'où viennent les graines que nous consommons ?  

Avant d'arriver dans nos assiettes ou dans nos maisons, les graines ont été transportées, conditionnées, transformées, cueillies, cultivées. Au bout de la

chaîne, nous, consommateurs ne savons pas toujours dire d'où viennent les graines que nous consommons : qui les a cultivées, vendues,  

transformées ? Dans quelles conditions ? Combien de    kilomètres ont-elles parcouru ? Ont-elles subi  

des traitements chimiques ?  

→ Parcours du « jean » au coton, de la tasse    de café au grain de café

Évocation des spécialités dijonnaises à base de graines, en particulier la moutarde (mais aussi (pain d'épices, cassis et biscuits Pernot à partir de collections prêtées par le Musée de la Vie Bourguignonne Perrin de Puycousin)

Évocation de différents mode de production, transformation, transports... à partir d'une série de photographies, dont certaines issues de la base de

données de l'IRD (institut de recherche pour le développement)

Dans quel monde de graines souhaitez-vous vivre ?  

Nourrir les hommes en favorisant le développement durable dans un contexte d'augmentation sensible de la population humaine mondiale fait partie des défis majeurs de l'humanité.

L'adaptation au changement climatique passe par des changements de pratiques à grande échelle :  préserver la diversité sauvage et cultivée et la vie des sols, favoriser des espèces adaptées et capables de se défendre naturellement ; respecter l'environnement  du producteur au consommateur.

Nous tous, producteurs, mangeurs et consommateurs, participons aussi à cette économie des graines. Consommer est aujourd'hui un acte citoyen. Cela permet d'opérer des choix, de favoriser tel ou tel modèle. Quelles sont vos solutions ?