Quelques notions de botanique

Bouchemaine, 2 et 3 juin 2014

Journées flore des zones humides en Pays de la Loire

Qu’est-ce que la botanique ?

La botanique a pour objet l’étude du règne végétal

Cette étude des végétaux peut porter :

1/ sur leur forme extérieure et sur leur structure (morphologie externe et interne ou anatomie végétale)

2/ sur leur composition et le fonctionnement de leur organes (physiologie végétale)

3/ sur leur parenté réciproque (botanique descriptive et classification)

4/ sur leur répartition à la surface du globe (phytogéographie)

5/ sur les relations entre les plantes et l’homme (ethnobotanique)

6/ sur les communautés végétales (phytosociologie, écologie végétale)

La détermination des plantes

Elle repose sur l’examen des caractères morphologiques qui les différencient les unes des autres.

Ces caractères doivent êtres constants et faciles à observer.

En général la fleur, le fruit, les graines fournissent des éléments de comparaison valables.

Les feuilles et les tiges beaucoup plus variables, peuvent aussi donner des éléments intéressants chez certaines familles et chez certaines

espèces, comme la forme de la section de la tige (cas de la tige carrée

La détermination des plantes nécessite l’utilisation d’ouvrages appelés flores.Ces ouvrages traitent en principe des plantes indigènes et parfois aussi des

espèces acclimatées ou sub-spontanées. Ils demandent une certaine habitudeet une bonne dose de patience avant de pouvoir s’en servir convenablement.

Les flores permettent de trouver le nom des plantes d’après divers caractères (fleur, fruit, feuille, etc.), en utilisant des clés dichotomiques

qui permettent de choisir entre deux caractères. Exemple extrait de la flore

espèces, comme la forme de la section de la tige (cas de la tige carrée des Labiacéespar exemple), ou la disposition des feuilles (alterne,

opposée ou verticillée),etc.

Les organes des végétaux supérieurs

Les plantes à fleurs qui sont les végétaux les plus évolués (végétaux dits supérieurs) possèdent quatre types d’organes différents ou « membres », qui assurent la nutrition et la reproduction :

1. la racine(c’est la partie de la plante qui d’ordinaire, s’enfonce verticalement dans le sol, pour la fixer et la nourrir)

2. la tige(c’est la partie de la plante, très généralement verte, qui s’élève verticalement dans l’air et dont le seul caractère constant est de porter des feuilles).

3. la feuille (c’est très généralement une lame verte, aplatie, fixée au niveau d’un nœud).

4. la fleur (c’est un ensemble très complexe, formé par des feuilles très modifiées et serrées les unes contre les autres à l’extrémité du rameau floral ; la fleur évolue vers un

fruit ).

1. la racine

Les principales catégories de racines :

- les racines pivotantes (lorsque la racine principale est plus développée et s’enfonceprofondément dans le sol, on parle de pivot)

- les racines fasciculées (lorsque les racines s’étendent plus en surface qu’en profondeur)

- les racines traçantes (lorsque les racines s’étendent très loin et émettent des drageons)

- les racines tubéreuses (lorsque que les racines s’accroissent beaucoup en volume et accumulentdes réserves)des réserves)

- les racines adventives ou aériennes (lorsque que les racines prennent naissance sur des tiges)

Les diverses adaptations des racines

Certaines racines sont adaptées à des milieux différents ou à des fonctions différentes :

- les racines aquatiques

- les racines aériennes (servent parfois de moyen de fixation des tiges)

- les racines tubéreuses (forment de véritables réservoirs de substances nutritives)

2. la tige

La tige est la partie de la plante qui fait suite à la racine et sert d’intermédiaire entre la racine et les feuilles. Elle porte des feuilleset des bourgeons(feuilles non développées se recouvrant).

Morphologie externe de la tige

Sur une tige, on trouve des feuilles insérées à intervalles à peu près réguliers. Sur une tige, on trouve des feuilles insérées à intervalles à peu près réguliers. Au niveau de la feuille, la tige est un peu renflée, on donne à cette portion de la tige le nom de nœudet à l’intervalle qui sépare deux nœuds consécutifs, le nom d’entre-nœuds.

Diverses sortes de tiges

Selon le milieu dans lequel elles se développent, on distingue :

- les tiges aériennes (la plupart sont dressées, certaines peuvent toutefois êtres rampantes, et s’enracinerau niveau des nœuds, on parle alors de tiges stolonifères. Certaines tiges rampantes s’élèvent en utilisant des supports, elles s’y fixent à l’aide de vrilles, ou sont parfois munies de ventouses, ou de crampons ous’enroulent autour d’eux, on parle alors de tiges grimpantes ou volubiles). Les tiges creuses des graminées et des autres plantes proches comme les laîches sont appelées : chaume).

- les tiges souterraines(elles sont profondément modifiées par le milieu, elles ne sont jamais vertes,mais d’une teinte semblable à celle des racines et portent des feuilles réduites à l’état d’écaillesjaunâtres et des bourgeons souvent peu apparents. Leur ressemblance avec les racines leur vaut le nomde rhizomes. Le bulbe ou oignon est une tige souterraine courte). Exemple : le liseron des haies.

- les tiges aquatiques (elles diffèrent des tiges aériennes par leur structure et peuvent demeurer entièrement ou partiellement submergées).

Dimensions et consistance des tiges

Les dimensions des tiges et leur consistance sont extrêmement variables :

• cas des plantes dites acaulesdont la tige est très courte. • cas des plantes dites acaulesdont la tige est très courte. • cas des arbres, arbustes et arbrisseaux dont la tige est ligneuse.• cas des plantes dites herbacées, dont les tissus ne sont pas lignifiés.

3. la feuilleElle diffère essentiellement de la racine et de la tige en ce qu’elle est symétriquepar rapport à un plan.

Différentes parties de la feuille

Une feuille complète comprend trois parties principales :

• le limbe (lame aplatie et généralement verte)• le pétiole ou queue de la feuille (souvent arrondi)• la gaine(située à la base du pétiole et qui entoure partiellement ou entièrement la tige)

La disposition des nervures ou nervation des feuilles peut-être :

• a. pennée(les nervures secondaires sont placées comme les barbes d’une plume par rapport à la nervure principale).

• b. palmée (plusieurs nervures de même importance partent de l’extrémité du pétiole à la façon des doigts d’un palmipède).

• d. parallélinervée ou parallèle (les nervures, de même importance, sont parallèles).

• c. uninervée(une seule nervure)

• d. parallélinervée ou parallèle (les nervures, de même importance, sont parallèles).

• e. curvinervée(les nervures forment des lignes courbes)

• f. reticulée (les nervures forment un réseau dense)

Forme des feuillesOn distingue deux catégories de feuilles :

• la feuille simple (à limbe unique):• a. aciculaireou en aiguille • b. linéaire• c. oblongue• d. lancéolée• e. elliptique

• f. ovale• f. ovale• g. obovale• h. orbiculaire• i. peltée• j. rhomboïdale ou en losange

• k. ensiformeou en glaive• l. spatulée• m. cordiforme ou en cœur• n. réniforme ou en rein• o. triangulaire

• la feuille composée(qui a plusieurs limbes ou folioles) :

• pennée• a. imparipennée(folioles en nombre impair)• b. paripennée(folioles en nombre pair)• c. bipennée(deux fois pennée)

• palmée• a. à plusieurs folioles• b. trifoliée ou ternée(à trois folioles)• c. biternée(deux fois ternée)

La découpure du limbe

Dans la description des feuilles, on fait état de la forme de la base et du sommet et de la découpure de son contour.

La base du limbe chez les feuilles simples peut-être:

• a. cunéiforme ou en coin• b. atténuée• c. arrondie• d. tronquée• e. cordée ou en cœur • e. cordée ou en cœur

• f. à limbe décurrent sur le pétiole• g. auriculée• h. hastée• i. sagittéeou en flèche• j. dissymétrique

Le sommet du limbe peut-être chez les feuilles simples:

• a. aigu• b. acuminé• c. apiculé• d. mucroné• e. obtus

• f. tronqué• g. rétus• h. émarginé• i. échancré

Les bords du limbe (découpure) des feuilles simples pennées est variable.

La feuille peut-être :

• a. entière (à bords non découpés)• b. sinuéeou ondulée• c. crénelée• d. dentée• e. dentée en scie• f. bidentée• g. denticulée

• h. pennatilobée• i. pennatifide• j. pennatipartite• k. pennatisequée• l. lyrée• m. multifide• n. panduriforme ou en violon

La découpure du limbe des feuilles simples palmées

a. palmatilobéeb. palmatifidec. palmatipartite

d. palmatiséquéee. pédalée

Les parties accessoires de la feuilleLes parties accessoires de la feuille

Certaines feuilles sont munies à leur base de petits organesfoliacés appelés : stipules

Les feuilles des graminées et des plantes proches présentent à la basedu limbe, perpendiculairement à celui-ci et dans le prolongement de la gaine, une languette appelée : ligule

Chez les Polygonacées et certaines espèces de laîches, la base de lafeuille présente une gaine plus ou moins scarieuse et fermée appelée : ochréa

La disposition des feuilles et leur insertion sur la tige

Les feuilles peuvent êtres disposées sur la tige de façon :

• a. alterne• b. opposée• c. verticillée

Elles sont parfois réunies à la base de la tige sous forme derosette radicale

Leur insertion sur la tige varie aussi. Elles peuvent être :• e. sessiles • f. embrassantesou amplexicaules• g. décurrentes• h. perfoliées• i. connées• j. engainantes

4. la fleurC’est l’organe de la reproduction chez les plantes phanérogames, qui

donne naissance aux fruits et aux graines

La fleur est portée par un pédoncule et se compose de plusieurs verticilles de pièces rassemblées à son extrémité renflées, le réceptacle.

Dans une fleur complète, on distingue les enveloppes Dans une fleur complète, on distingue les enveloppes florales ou périanthe, formées à l’extérieur de pièces vertes, les sépales, constituant le calice, puis à l’intérieur, de pièces plus grandes et généralement colorées, les pétales, constituant la corolle.

Au centre, l’appareil reproducteur comprend plusieurs étamines(organes mâles) formant l’androcéeet un carpelleformant le pistil ou gynécée(organes femelles).

Il existe des fleurs incomplètes dans lesquelles un ou plusieurs verticilles de pièces manquent. Certaines n’ont qu’une enveloppe florale verte ou colorée qui est considérée comme le calice (fleurs apétales) exemple : saules, bouleaux, peuplier. D’autres ont des sépales colorés difficiles à distinguer des pétales (tépales) exemple : lis, tulipe, iris.

Il existe des plantes chez lesquelles les fleurs mâles et les fleurs femelles sont portées par le même individu (plantes dites monoïques) et d’autres chez lesquelles ces fleurs sont portées par des individus différents (plantes dites dioïques).

Les inflorescences

Chez un certain nombre d’espèces, les plantes ne portent qu’une seule fleur ou portent des fleurs séparées les unes des autres par des feuilles. Dans ce cas les fleurs sont isoléesou solitaires. Lorsque les fleurs sont réunies en groupe, elles forment uneinflorescence.On distingue : • les inflorescences simples(l’axe de l’inflorescence porte les fleurs)• les inflorescences composées(l’axe porte d’autres inflorescences)

Les différentes sortes d’inflorescences simples

• la grappe (comprend une tige sur laquelle les pédoncules florauxnaissent à aisselle de bractées) exemple : le cassis

• l’ épi ( les fleurs sont sessileset sont directement fixées sur l’axe) exemple : le plantain

• l’ ombelle (les fleurs sont toutes fixées au même point ou sont aussirassemblées les bractéesen un organe appelé involucre)exemple: la primevère

• le corymbe (le pédoncule des fleurs est d’autant plus long que celles-ci sont fixées plus bas sur l’axe; elles se présentent alors sur un même niveauen une sorte de bouquet) exemple: le pommier

• le capitule (il peut-être comparé à une ombelle dont les fleurs sontdépourvues de pédoncules. Elles se trouvent alors rassemblées, serréesles unes contre les autres, à l’extrémité de l’axeélargi en un réceptacle)exemple : la marguerite

• les cymes( la tige se termine par une fleur et se ramifie ensuite au-dessusde celle-ci. Elles peuvent êtres unipares ou multipares) exemple: le myosotis

• le spadice(ce type d’inflorescence que l’on rencontre chez les plantesde la famille des Arum, est un épi de fleurs souvent unisexuées, serréesles unes contres les autres, indistinctes, et entourées d’une grande bractéeappeléespathe) exemple : le gouet ou arum

• le chaton (il s’agit d’un épi allongé, ou arrondi, dressé ou pendant,de fleurs unisexuées) exemples :le noisetier, les saules

Les divers sortes d’inflorescences composées

Elles résultent de la combinaison d’inflorescences simples

• la panicule (en forme de grappe composée, dont les éléments sontsoit des grappes, soit des cymes) exemple : la vigne

Elles résultent de la combinaison d’inflorescences simples

• l’ombelle composée(les groupes de pédicellesfloraux sont fixés àl’extrémité des pédoncules(rayons) rattachés au sommet de la hampeflorale) exemple :la carotte

Il existe divers autres types d’inflorescences composées comme, l’épi composé (blé), la grappe d’ombelle (lierre),le corymbe de capitules, etc.

5. le fruitAprès la fécondation l’ovaire de la fleur s’accroît et devient un fruit,

pendant que les ovules se transforment en graines.

Selon la nature des parois du fruit (péricarpe), on distingue deux catégories de fruits :

• les fruits charnus (ils sont indéhiscents, c’est-à-dire qu’ils ne s’ouvrent pas à maturitéet libèrent leurs graines au moment de la décomposition du péricarpe)

• la baie( les parois du fruit sont entièrement charnues et renfermentau milieu de la pulpe, les grainesou pépins) exemple : raisin, melonau milieu de la pulpe, les grainesou pépins) exemple : raisin, melon

• la drupe ( le milieu du fruit [endocarpe] est dur et lignifié) exemple : cerise, olive

• les fruits secs( les parois du fruit [péricarpe] sont formés de tissus en partie desséchés et lignifiés)

Certains fruits secs ne s’ouvrent pas à maturité et sont donc indéhiscents; exemple : noisette Ils ont l’aspect de graines, mais sont de véritables fruits. C’est le cas des :

• akènes( les parois du fruit sont distinctes de la graine dont on peut les séparer)exemple :châtaigne• caryopses(les parois du fruit sont intimement soudées)exemple :blé, riz• samares (ce sont des akènes entourés d’une aile membraneuse) exemple :orme, frêne, érable

D’autres fruits secs s’ouvrent à maturité pour libérer leurs graines et sont dits déhiscents.Ces fruits portent le nom général de capsuleset s’ouvrent par des valves, des dents ou des trous.On distingue parmi celles-ci :

• les follicules(fruits secs s’ouvrant par une seule fente) exemple : pied d’alouette, pivoine• les gousses(fruits secs s’ouvrant par deux fentes) exemple : pois• les siliques(fruits secs s’ouvrant par quatre fentes) exemple : choux

Il existe par ailleurs des fruits multipleset des fruits composés. On peut citer parmi les fruits multiplesle cas de la fraise, qui contrairement aux apparencesn’est pas un fruit charnu, mais un groupe de fruits secs, comprenant plusieurs akènesfixés surn’est pas un fruit charnu, mais un groupe de fruits secs, comprenant plusieurs akènesfixés surle réceptaclede la fleur fortement accru et charnu. De même, la noix, l’amande sont des fruitscharnus, des drupes, dont le noyau est entouré d’un brou correspondant aux parois du fruit.La figue est un fruit composéformé de plusieurs fruits élémentaires provenant de fleurs réuniessur un réceptaclecharnu en forme de capitule, il s’agit d’une inflorescence comportant de nombreuses fleurs et un seul carpelle, chacune de ces fleurs donne naissance à un akène. Le fruitdes conifères est aussi un fruit composé ou cônerésultant du développement d’une inflorescence.

Les principaux types biologiques

Les plantes à graines peuvent êtres classées en trois principaux types biologiques :

• les plantes pérennantes dont les parties aériennes sont durables et tout ou en partie lignifiées (1à 2) qui comprennent :

1. Les phanérophytes (arbres, arbustes et arbrisseaux) exemple : aulne, saules.

2. Les chaméphytes (sous-arbrisseaux) exemple : bruyères, myrtille.

• les plantes pérennantes dont les parties aériennes sont herbacées et généralement non durables (3 à 5) qui comprennent :

3. Les hémicryptophytes (plantes vivaces à la limite bisannuelles, herbacées, dont les bourgeons hivernaux situés au ras du sol sont entourés par une rosette de feuilles persistantes ou par des écailles protectrices) exemple : pissenlit, pâquerette, ortie.

4 et 5. Les cryptophytes (plantes vivaces dont les bourgeons hivernaux sont entièrement cachés dans le sol et qui 4 et 5. Les cryptophytes (plantes vivaces dont les bourgeons hivernaux sont entièrement cachés dans le sol et qui possèdent des rhizomes ou des bulbes) exemple: anémone, muguet, tulipe, etc.

• les plantes annuelles dont les parties aériennes sont non durables et qui passent la période défavorable sous forme de graines que l’on appellent :

6. Les thérophytes exemple : coquelicot, mouron, etc.