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1.15 : Morphologie végétale - Conifères - Biologie

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Objectifs d'apprentissage

  • Utilisez une clé dichotomique pour identifier les conifères.

Les feuilles persistantes et caduques présentent de larges lames caractéristiques chez les angiospermes, et des feuilles en aiguilles étroites, en forme d'écailles ou en forme de poinçon chez les conifères. La figure 15.1 illustre les différents types de feuilles de conifères. Le feuillage en forme d'alêne et en écaille de Genévrier spp. présente un dimorphisme foliaire où une forme de feuille juvénile diffère des feuilles matures de la même plante. Les feuilles peuvent être portées seules sur la pousse comme dans Picea spp. (épicéa), en touffes ou en grappes comme dans Larix spp. (mélèze), ou en fascicules (faisceaux) de 2 à 5 comme dans Pinus spp. (pins).

Figure 15.1 Types de feuilles de conifères

Clé dichotomique pour certains conifères communs. Cliquez sur les liens pour les images de plantes.

1.a. feuilles longues, en forme d'aiguille ………………………………………………………………………………………….. aller à 2

1.b. feuilles lancéolées, poinçonnées ou écailleuses, chevauchantes, non aciculaires ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………… aller à 5

2.a. aiguilles en faisceaux ou en touffes ……………………………………………………………………………………….. aller à 3

2.b. aiguilles portées seules …………………………………………………………………………………………………. aller au 7

3.a. aiguilles par lot de 2 à 5 ………………………………………………………………………………………. aller à 4

3.b. aiguilles caduques, nombreuses en touffe …………………………………………………………. Larix caduque [Nouvel onglet][1]

4.a. 5 aiguilles par paquet …………………………………………………………………………….. Pinus strobus [Nouvel onglet][2]

4.b. 2 aiguilles par paquet ……………………………………………………………………………………… aller à 10

5.a. écailles imbriquées (chevauchant) cônes petits, dressés………………………………. Thuya plicata [Nouvel onglet][3]

5.b. écailles imbriquées, cônes sphériques ou ovales, s'ouvrant le long des sutures à maturité …………………………………………………………………………………………………………… …………………………… aller à 6

6.a. cônes petits, sphériques ; écailles de cône avec une pointe proéminente …………………………………………………………………………………………………….. Cupressus nootkatensis [Nouvel onglet][4]

6.b. cônes plus grands, ovales, écailles des cônes épaisses, profondément piqués ………….. Séquoiadendron giganteum [Nouvel onglet][5]

7.a. aiguilles rigides et pointues, à 4 côtés ……………………………………………………………………………. aller à 8

7.b. aiguilles plates et souples ………………………………………………………………………………………… aller à 9

8.a. aiguilles extrêmement pointues, nouvelle pousse enduite de cire bleuâtre……………………………………………………………………………………. Picea pungen Groupe Glauca [Nouvel onglet][6]

8.b. aiguilles peu tranchantes, non enduites de cire bleuâtre …………………………………………………………………………………………………………………… …………… Picea abies [Nouvel onglet][7]

9.a. aiguilles vert terne, longues de 2 cm, portées par de courts piquets qui persistent après la chute des aiguilles ……………………………………………………………………………………………… ……………………….Tsuga hétérophylla [Nouvel onglet][8]

9.b. aiguilles vertes brillantes, longues de 2 cm, non portées par des piquets ……………………………………………………………………………………………………………… … Pseudotsuga menziesii [Nouvel onglet][9]

10.a. aiguilles < 7 cm de long …………………………………………………………………………………………….. aller à 11

10.b. aiguilles > 7 cm de long ………………………………………………………………………………………… Pinus nigra [Nouvel onglet][10]

11.a. aiguilles vert foncé, 3-6 cm de long, écailles coniques avec un petit aiguillon recourbé ………………………………………………………………………………………………… ………………………….. Pinus contorsionner [Nouvel onglet][11]

11.b. aiguilles vert bleuté de 5-7 cm de long, légèrement tordues, écailles coniques sans aiguillon ………………………………………………………………………………………………… …………………………. Pinus sylvestris [Nouvel onglet][12]



1.15 : Morphologie végétale - Conifères - Biologie

Tous les articles publiés par MDPI sont rendus immédiatement disponibles dans le monde entier sous une licence en libre accès. Aucune autorisation particulière n'est requise pour réutiliser tout ou partie de l'article publié par MDPI, y compris les figures et les tableaux. Pour les articles publiés sous licence Creative Common CC BY en accès libre, toute partie de l'article peut être réutilisée sans autorisation à condition que l'article original soit clairement cité.

Les articles de fond représentent la recherche la plus avancée avec un potentiel important d'impact élevé dans le domaine. Les articles de fond sont soumis sur invitation individuelle ou sur recommandation des éditeurs scientifiques et font l'objet d'un examen par les pairs avant leur publication.

L'article de fond peut être soit un article de recherche original, soit une nouvelle étude de recherche substantielle qui implique souvent plusieurs techniques ou approches, ou un article de synthèse complet avec des mises à jour concises et précises sur les derniers progrès dans le domaine qui passe systématiquement en revue les avancées les plus passionnantes dans le domaine scientifique. Littérature. Ce type d'article donne un aperçu des orientations futures de la recherche ou des applications possibles.

Les articles du Choix de l'éditeur sont basés sur les recommandations des éditeurs scientifiques des revues MDPI du monde entier. Les rédacteurs en chef sélectionnent un petit nombre d'articles récemment publiés dans la revue qui, selon eux, seront particulièrement intéressants pour les auteurs ou importants dans ce domaine. L'objectif est de fournir un aperçu de certains des travaux les plus passionnants publiés dans les différents domaines de recherche de la revue.


1.15 : Morphologie végétale - Conifères - Biologie

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Introduction

Le but de cette revue est de fournir un langage commun à partir duquel les biologistes et les mathématiciens peuvent entamer une conversation sur la quantification de la morphologie des plantes. L'idée a été conçue à partir de l'atelier de l'Institut national de synthèse mathématique et biologique (NIMBioS) sur la modélisation morphologique des plantes. Dans cet atelier, mathématiciens et biologistes se sont réunis pour discuter de la manière de faire avancer le domaine de la morphologie végétale. Lors de discussions en petits groupes, nous avons constaté qu'une partie substantielle de notre temps était consacrée à essayer de comprendre ce que signifiait l'autre discipline en utilisant les mêmes mots. À la lumière de cela, nous avons décidé d'écrire une amorce de base sur la définition des quantifications morphologiques courantes et comment elles peuvent être appliquées aux plantes. L'objectif de cette revue est de fournir une base d'introduction pour une discussion et une collaboration plus approfondies entre les mathématiques et la biologie.


Pinus : caractéristiques principales, morphologie et reproduction

Les pins sont des conifères résineux à feuilles persistantes, communément appelés pins. Ils appartiennent à la famille des Pinaceae sous l'ordre des Coniferales de la classe Coiniferosida. Différentes espèces du genre Pinus sont répartis dans les régions tempérées et subalpines de l'hémisphère nord où ils forment des forêts denses d'arbres à feuilles persistantes. Ils peuvent atteindre jusqu'à 80 (260 pieds) de hauteur. Le pin le plus grand est le pin ponderosa qui peut atteindre environ 81,79 m (268,35 pi) de hauteur. Ce sont des plantes à longue durée de vie et peuvent vivre jusqu'à 1000 ans ou plus dans des conditions favorables.

Il existe environ 120 espèces de pins dans le monde. Ils sont largement répandus dans les collines et ont une valeur économique car de nombreux pins sont utilisés dans la construction, les industries papetières comme source de bois et de résine. Certains pins sont également des sources de goudrons de bois, de résine, de térébenthine et d'huiles, tandis que d'autres produisent des graines comestibles telles que des pignons, des pins ou des pinyons. En plus de ceux-ci, les pins blancs, noirs, de l'Himalaya et les pins parasols sont cultivés comme pins d'ornement.

Position systématique

Division: Coniférophytes

Classer: Coiniferosida

Commander: Conifères

Famille: Pinacées

Genre: Pinus

Espèce: P. wallichiana, P. insularis, P. armandi, Pinus khasya, Pinus geradiana, Pinus roxburghii, etc.

Caractéristiques principales de Pinus

Un pin mature (Pinus résineux)

Morphologie externe de Pinus

Le corps végétal représente le sporophyte. Les sporophytes sont des arbres à feuilles persistantes et de grande taille (10 à 80 m de hauteur). Le corps est composé de trois parties : la racine, la tige et les feuilles. Les plantes portent un système de racines pivotantes bien développé. La tige est robuste, ramifiée et de forme pyramidale avec des branches récimeuses.

Racine: Un système de racines pivotantes fort est présent dans la jeune plante qui peut persister ou les racines se développer et devenir des racines adventives plus fortes avec l'âge. Les racines peuvent pousser sur des rochers ou un sol dur et s'étendre sur une grande surface. Les racines latérales sont bien développées avec des poils absorbants insuffisants. Souvent, les racines d'une branche sont infestées de champignons mycorhiziens et sont donc appelées racine mycorhizienne.

Tige: La tige est dressée, robuste, cylindrique et pyramidale avec des branches dimorphes. Les branches sont restreintes dans la région apicale. La tige est recouverte d'écorce. Il existe deux types de succursales :

La longue pousse de la croissance illimitée : Les branches principales ou les pousses longues ont une croissance illimitée avec des feuilles écailleuses qui se trouvent sous les pousses naines et les feuilles du feuillage en forme d'aiguille sont présentes exclusivement à leurs extrémités terminales.

La pousse naine à croissance limitée : Les pousses naines se développent à l'aisselle des feuilles d'écailles sur les branches principales, qui sont sans bourgeons apicaux. Il mesure environ 1 à 2 cm de long avec une ou deux feuilles écailleuses. La pousse naine contient également des feuilles de feuillage. Dans ce cas, une pousse naine avec ses feuilles de feuillage est appelée éperon.

Feuille: Le pin porte deux types de feuilles :

L'échelle laisse : Les pousses longues et naines portent des feuilles d'écailles et tombent à mesure que les branches atteignent la maturité. Ces feuilles sont petites, de couleur brunâtre et membraneuses avec des structures protectrices.

Le feuillage laisse : Les pousses naines portent des feuilles de feuillage. Les feuilles sont longues, vertes, simples, en forme d'aiguilles avec des structures photosynthétiques. Ils se développent en grappes au sommet des pousses naines et peuvent former l'éperon. Leur nombre varie de 1 à 5 selon les espèces.

Morphologie interne

Tige: Une jeune tige en coupe transversale ressemble à une tige dicotylédone à bien des égards. Il a un contour ondulé. La disposition générale des différents tissus de la périphérie au centre est la suivante :

Épiderme: C'est la couche superficielle externe de la tige. Il se compose d'une seule couche de cellules parenchymateuses compactes et tubulaires avec une cuticule épaisse.

Hypoderme : Sous l'épiderme, une couche d'hypoderme est prédéfinie. Il se compose de quelques couches de cellules sclérenchymateuses lignifiées.

Cortex: Il se compose de plusieurs couches de cellules parenchymateuses avec des canaux résineux abondants. Une seule couche de résine sécrétant des cellules épithéliales glandulaires entoure le conduit de résine.

Endoderme : En dehors du péricycle, l'endoderme est présent. Il se compose d'une seule couche de cellules parenchymateuses.

Péricycle : Il se compose de plusieurs couches de cellules parenchymateuses situées à l'extérieur de l'anneau des faisceaux vasculaires.

Faisceaux vasculaires: Ils sont conjoints, collatéraux, ouverts, disposés en anneau et en endarque. Dans ce cas, le protoxylème est dirigé vers la moelle. Entre le xylème et le phloème, une étroite bande de cambium est présente. Le xylème est composé de trachéides avec des fosses bordées et des rayons de xylème, sans vaisseaux. Le phloème est composé de tubes criblés et de parenchyme du phloème sans cellules compagnes.

Moelle: Il est composé d'un amas de cellules parenchymateuses.

Rayons moelleux : Il est composé d'une étroite bande de cellules allant de la moelle vers l'extérieur entre les faisceaux vasculaires.

tige de Pinus (La Coupe transversale)

Feuille: Une coupe transversale de feuille de feuillage montre la structure suivante au microscope. Elle est de contour semi-circulaire (feuille de type centrée).

(i) Épiderme : Il se compose d'une seule couche de cellules à paroi épaisse avec une lourde feuille de cuticule et des stomates enfoncés.

(ii) Hypoderme : Il se compose de deux ou trois couches de cellules sclérenchymateuses à paroi très épaisse avec des conduits de résine, qui sont brisés par des stomates. Il est placé juste sous l'épiderme. Il renforce le tissu de la feuille.

(iii) Mésophylle : Il se compose de quelques couches de chloroplaste contenant des cellules de parenchyme avec des projections en forme de cheville. Dans ce cas, la projection de la paroi se produit à l'intérieur de la cavité cellulaire, appelée palissade du bras.

(iv) Endoderme : Il se compose d'une seule couche de cellules en forme de tonneau qui est présente à l'extérieur du péricycle.

(v) Faisceaux vasculaires : Ils sont collatéraux, fermés et au nombre de deux.

(vi) Péricycle : Il se compose de cellules albumineuses et de cellules trachéidales. Dans ce cas, les cellules albumineuses se trouvent à proximité du phloème tandis que les cellules trachéidales se trouvent à côté du xylème. Les cellules albumineuses et trachéidales forment ensemble le tissu de transfusion qui aide à la circulation des nutriments. Le xylème est entouré de péricycle.

Feuilles d'aiguille (section transversale)

Racine: L'organisation interne des tissus dans la racine de Pinus est presque similaire à celle d'une racine dicotylédone. Une coupe transversale d'une jeune racine montre un épiblème (couche pilifère) avec des poils absorbants, un cortex multicouche et un cylindre vasculaire de diarque à pentrarque et des faisceaux de xylème en forme de Y. 2-3 péricycles en couches entourent les faisceaux vasculaires tandis que le cortex est constitué de quelques couches de cellules parenchymateuses à parois minces. Un endoderme à une seule couche est présent, suivi d'un péricycle. La racine est mycorhizienne car le champignon se développe à la surface de la racine.

Structures reproductives de Pinus

Le Pinus est une plante monoïque qui montre la génération sporophytique. La microsporophylle (mâle) et la mégasporophylle (femelle) sont formées sur la même plante mais ces deux types de sporophylles apparaissent généralement dans des cônes ou des strobilles séparés.

Les cônes mâles et femelles sont respectivement appelés strobile staminé et strobile carpelle. Le Pinus ne montre pas de reproduction végétative. Les fleurs sont unisexuées. Ils se produisent toujours sur les pousses du courant et un peu à l'écart de l'apex.

Cône mâle (strobile staminé)

Les cônes mâles sont des structures ovales simples, compactes et d'environ 2-3 cm de long. On les trouve en grappes, près de l'extrémité des longues pousses.

Chaque cône mâle porte un axe central court et allongé sur lequel un grand nombre de microsporophylles ou d'étamines sont disposées en spirale. Les microsporophylles sont écailleuses et leur nombre varie de 60 à 135 dans chaque cône.

Une microsporophylle se compose d'un filament ou d'une tige court et d'une structure expansée terminale en forme de feuille tandis que l'apex est légèrement courbé vers le haut. Chaque microsporophylle porte deux microsporanges en forme de poche (anthères ou sacs polliniques) sur sa surface ventrale. Un microsporange est sessile et oblong qui est soutenu par une enveloppe de plusieurs couches de cellules.

Chaque microsporange produit plusieurs microspores (grains de pollen). La paroi de chaque microspore est recouverte d'une intine interne et d'une exine externe. Les microspores sont ailées et de couleur jaune. Dans ce cas, les ailes aident à la dispersion des spores par le vent.

Cônes mâles de Pinis pinaster

Cône femelle (ovuler strobile)

Les cônes femelles sont plus gros et de nature composée. Ils sont formés en grappes de 1 à 4 à l'aisselle des feuilles d'écailles des longues pousses. Initialement, ils sont verts mais deviennent finalement de couleur rouge brunâtre. Il commence à produire en hiver et devient prêt pour la pollinisation au printemps. C'est une structure boisée dure et sèche. Il porte un axe central sur lequel un grand nombre de mégasporophylles sont disposées en spirale.

Chaque mégasporophylle a un pédoncule court avec une grande écaille ovulifère sur la face supérieure et une petite écaille de bractée sur la face inférieure. Chaque écaille ovulifère porte deux mégasporanges inversés sur sa surface supérieure vers la base.

Chaque mégasporange est constitué d'un tissu massif appelé nucelle et d'une enveloppe appelée tégument. Au niveau de la région basale, le tégument est fusionné avec le nucelle et s'ouvre au sommet en formant un micropyle.

Une seule cellule mère de mégaspores est différenciée dans le tissu du noyau, qui se divise méiotiquement pour former quatre mégaspores. De ces quatre mégaspores, seule la plus basse est fonctionnelle tandis que d'autres dégénèrent. La seule mégaspore fonctionnelle augmente de taille et participe au développement du gamétophyte femelle.

Cônes femelles et feuillage de Pinus contorsionné

Structure des gamétophytes

Gamétophyte mâle : La microspore est la première cellule du gamétophyte mâle. La microspore commence à germer dans le microsporange et produit un gamétophyte mâle extrêmement réduit. La microspore se divise d'abord pour former une très petite première cellule prothelliale et une grande cellule. La grande cellule coupe alors une deuxième cellule prothelliale adjacente à la première et le reste de la grande cellule forme la cellule anthéridienne. Les deux cellules prothéliales dégénèrent rapidement. La cellule anthérique se divise à nouveau pour former une petite cellule générative au-dessus et une grande cellule tubulaire en dessous. Le noyau de la cellule tubulaire est connu sous le nom de noyau tubulaire qui régule la croissance du tube pollinique.

Les microspores sont dispersées à l'aide du vent. Le développement ultérieur des microspores a lieu lorsqu'elles atteignent l'ovule en raison de la pollinisation. Un certain nombre de microspores atteignent le mégasporange (ovule) où elles sont attachées avec une substance mucillaire collante provenant du micropyle.

Lorsque la substance mucillageneuse s'assèche, certaines des microspores sont attirées à l'intérieur jusqu'à l'apex du nucelle. Plus tard, les couches de spores se séparent entre les ailes. Ensuite, la cellule du tube dépasse et se développe pour former le tube pollinique. Finalement, le tube pollinique pénètre dans le nucelle. La cellule générative se divise ensuite pour former une cellule tige stérile et une cellule fertile du corps (cellule spermatogène). La cellule du corps se divise ensuite pour former deux gamètes mâles inégaux non mobiles (spermatozoïdes).

Gamétophyte femelle : La mégaspore fonctionnelle est la première cellule du gamétophyte femelle. Il germe au sein du mégasporange. La mégaspore fonctionnelle s'agrandit, son noyau se divise à plusieurs reprises par divisions nucléaires libres pour former environ 2 500 noyaux filles. Tous les noyaux se trouvent dans le cytoplasme de la mégaspore.

Après cela, une grande vacuole centrale est produite, par laquelle le cytoplasme avec les noyaux se déplace vers la périphérie. Après la pollinisation, le développement du gamétophyte femelle reprend.

Les parois sont brisées autour des noyaux et finalement, une masse solide de cellules à parois minces se forme. Le tissu massif ainsi formé au sein de la mégaspore. Elle est connue sous le nom de gematophyte femelle. Il est souvent appelé endosperme. Le tissu de l'endosperme est haploïde (n).

Quelques archégones en forme de flacon (2-3) sont formés à partir des cellules superficielles (initiales archégonales) qui se trouvent vers l'extrémité micropylaire du gematophyte femelle.

Un archégone mature se compose d'un col de huit cellules, d'une cellule du canal ventral et d'un gros œuf. Il n'y a pas de cellule du canal cervical.

Fertilisation

Après un an de pollinisation, la fécondation a lieu. Le tube pollinique se déplace vers le bas et atteint le col de l'archégone. Il pénètre ensuite dans le cou et dont la pointe éclate pour décharger les deux gamètes mâles. L'un des gamètes mâles s'unit à l'œuf pour former un zygote diploïde.

Nouveau Sporophyte

Le zygote est la première cellule du sporophyte qui germe presque immédiatement après sa formation. Le noyau du zygote se divise pour former quatre noyaux libres. Ces noyaux se déplacent ensuite vers le bas du zygote où ils se divisent à nouveau pour former huit noyaux. Par la suite, des murs apparaissent entre ces noyaux sauf les deux supérieurs. D'autres divisions entraînent la formation de seize cellules sur quatre niveaux. Cette structure à seize cellules est appelée proembryon.

Les étages supérieurs de quatre cellules ouvertes se fondent dans la masse générale du cytoplasme pour assurer la fonction nutritive. Le niveau suivant de quatre cellules est appelé niveau de rosette qui est capable de former un embryon avorté normalement, il fournit des nutriments au suspenseur et à l'embryon.

Le troisième étage de quatre cellules constitue l'étage de suspension. Le niveau le plus bas des quatre cellules est le niveau embryonnaire. Les cellules du niveau de suspension s'allongent pour former quatre suspenseurs séparés, chacun portant une cellule embryonnaire à son extrémité. Les cellules du niveau embryonnaire forment les embryons. Les suspenseurs allongés poussent les embryons dans le tissu gamétophytique et aident ainsi ces derniers à recevoir leurs nutriments.

Chaque cellule du niveau embryonnaire se divise pour former quatre embryons potentiels et un suspenseur secondaire. La formation de plus d'un embryon dans chaque mégasporange est appelée polyembryonie. En effet, un seul de ces embryons atteint la maturité et les autres subissent une dégénérescence.

Après la fécondation, le tégument et le mégasporange sont convertis respectivement en tégument et en graine. La graine contient l'embryon, la couche nutritive membraneuse, le périsperme et le noyau. Le tissu nutritif entoure l'embryon. Un embryon mature se compose d'un radical, d'un hypocotyle, de plusieurs cotylédons et d'une plumule. La graine germe dans des conditions favorables pour former un nouveau sporophyte. Ce type de germination est appelé germination épigée.

Derniers mots

Les pins sont largement répandus dans le monde et ont une grande valeur économique. Le bois de pin est très résistant et il est largement utilisé pour fabriquer des portes, des poteaux électriques, des vitres, des bateaux, des traverses de chemin de fer, des instruments de musique, des planches, des boîtes, des placages et du contreplaqué, la construction de bâtiments, des panneaux, etc. en raison de sa durabilité. L'huile de térébenthine est produite à partir du pin qui est utilisé comme solvant pour les vernis, les peintures et dans l'industrie de la parfumerie. Elle est également utilisée pour produire des désinfectants, de l'huile de pin synthétique, des dénaturants, des insecticides, etc. L'huile de pin extraite du bois de pin est utilisée dans les industries pharmaceutiques, textiles, du cuir, etc.


Contenu

Les premiers conifères apparaissent dans les archives fossiles à la fin du Carbonifère (Pennsylvanie), il y a plus de 300 millions d'années. Il a été suggéré que les conifères sont les plus étroitement liés à Cordaites, un groupe d'arbres et de plantes grimpantes du Carbonifère-Permien dont les structures de reproduction présentent certaines similitudes avec celles des conifères. Les conifères les plus primitifs appartiennent à l'assemblage paraphylétique des « conifères walchiens », qui étaient de petits arbres et provenaient probablement des habitats secs des hautes terres. L'aire de répartition des conifères s'est étendue pendant le Permien inférieur (Cisuralien) aux basses terres en raison de l'aridité croissante. Les conifères valchiens ont été progressivement remplacés par des conifères voltzialiens ou de « transition » plus avancés. [3] Les conifères n'ont été en grande partie pas affectés par l'événement d'extinction du Permien-Trias, [4] et étaient des plantes terrestres dominantes de l'ère mésozoïque. Des groupes modernes de conifères ont émergé des Voltziales au Trias et au Jurassique. [5] Les conifères ont subi un déclin majeur au Crétacé supérieur correspondant au rayonnement adaptatif explosif des plantes à fleurs. [6]

Conifère est un mot latin, composé de conus (cône) et ferre (porter), signifiant "celui qui porte (un) cône(s)".

Le nom de division Pinophyta est conforme aux règles de la Code international de nomenclature pour les algues, les champignons et les plantes (ICN), qui stipulent (article 16.1) que les noms des taxons supérieurs des plantes (au-dessus du rang de famille) sont soit formés à partir du nom d'une famille incluse (généralement la plus commune et/ou représentative), en l'occurrence les Pinacées (le pin famille) ou sont descriptifs. Un nom descriptif largement utilisé pour les conifères (quel que soit le rang choisi) est Conifères (Art 16 Ex 2).

Selon le CII, il est possible d'utiliser un nom formé en remplaçant la terminaison -acées au nom d'une famille incluse, dans ce cas de préférence Pinaceae, par la terminaison appropriée, dans le cas de cette division -ophyta. Alternativement, les "noms botaniques descriptifs" peuvent également être utilisés à n'importe quel rang au-dessus de la famille. Les deux sont autorisés.

Cela signifie que si les conifères sont considérés comme une division, ils peuvent être appelés Pinophyta ou Coniferae. En tant que classe, ils peuvent être appelés Pinopsida ou Coniferae. En ordre, ils peuvent être appelés Pinales ou Coniferae ou Coniferales.

Les conifères constituent le groupe constitutif le plus important et le plus économiquement important des gymnospermes, mais ils ne constituent néanmoins qu'un des quatre groupes. La division Pinophyta se compose d'une seule classe, Pinopsida, qui comprend à la fois des taxons vivants et fossiles. La subdivision des conifères vivants en deux ou plusieurs ordres a été proposée de temps à autre. Le plus souvent observé dans le passé était une scission en deux ordres, Taxales (Taxaceae uniquement) et Pinales (le reste), mais des recherches récentes sur les séquences d'ADN suggèrent que cette interprétation laisse les Pinales sans Taxales comme paraphylétiques, et ce dernier ordre n'est pas plus considéré comme distinct. Une subdivision plus précise serait de diviser la classe en trois ordres, Pinales ne contenant que des Pinaceae, Araucariales contenant Araucariaceae et Podocarpaceae, et Cupressales contenant les familles restantes (y compris Taxaceae), mais il n'y a pas eu de soutien significatif pour une telle division, avec la majorité d'opinion préférant retenir toutes les familles au sein d'un même ordre Pinales, malgré leur ancienneté et leur morphologie diversifiée.

En 2016 [mise à jour] , les conifères étaient acceptés comme composés de sept familles, [8] avec un total de 65 à 70 genres et 600 à 630 espèces (696 noms acceptés). [ citation requise ] Les sept familles les plus distinctes sont liées dans l'encadré en haut à droite et le schéma phylogénétique à gauche. Dans d'autres interprétations, les Cephalotaxaceae peuvent être mieux incluses dans les Taxaceae, et certains auteurs reconnaissent en outre les Phyllocladaceae comme distinctes des Podocarpaceae (dans lesquelles elles sont incluses ici). La famille Taxodiaceae est ici incluse dans la famille Cupressaceae, mais a été largement reconnue dans le passé et peut encore être trouvée dans de nombreux guides de terrain. Une nouvelle classification et séquence linéaire basée sur des données moléculaires peut être trouvée dans un article de Christenhusz et al. [9]

Les conifères sont un groupe ancien, avec des archives fossiles remontant à environ 300 millions d'années jusqu'au Paléozoïque à la fin du Carbonifère, même de nombreux genres modernes sont reconnaissables à partir de fossiles vieux de 60 à 120 millions d'années. D'autres classes et ordres, maintenant éteints depuis longtemps, se présentent également sous forme de fossiles, en particulier à partir des ères paléozoïques et mésozoïques tardives. Les conifères fossiles comprenaient de nombreuses formes diverses, les plus distinctes des conifères modernes étant des conifères herbacés sans tige ligneuse. Les principaux ordres fossiles de conifères ou de plantes ressemblant à des conifères comprennent les Cordaitales, les Vojnovskyales, les Voltziales et peut-être aussi les Czekanowskiales (peut-être plus étroitement liés aux Ginkgophyta).

Tous les conifères vivants sont des plantes ligneuses, et la plupart sont des arbres, la majorité ayant une forme de croissance monopodiale (un seul tronc droit avec des branches latérales) avec une forte dominance apicale. De nombreux conifères ont une résine distinctement parfumée, sécrétée pour protéger l'arbre contre les infestations d'insectes et les infections fongiques des plaies. La résine fossilisée durcit en ambre. La taille des conifères matures varie de moins d'un mètre à plus de 100 mètres. [10] Les arbres vivants les plus hauts, les plus épais, les plus grands et les plus anciens du monde sont tous des conifères. Le plus grand est un séquoia côtier (Séquoia sempervirens), avec une hauteur de 115,55 mètres (bien qu'un sorbier victorien, Eucalyptus regnan, aurait atteint une hauteur de 140 mètres, bien que les dimensions exactes n'aient pas été confirmées). [ citation requise ] Le plus épais, c'est-à-dire l'arbre avec le plus grand diamètre de tronc, est un cyprès de Montezuma (Taxodium mucronatum), 11,42 mètres de diamètre. Le plus grand arbre en volume tridimensionnel est un séquoia géant (Sequoiadendron giganteum), avec un volume de 1486,9 mètres cubes. [11] Le plus petit est le pin pygmée (Lepidothamnus laxifolius) de Nouvelle-Zélande, qui mesure rarement plus de 30 cm à maturité. [12] Le plus ancien est un pin Bristlecone du Grand Bassin (Pinus longaeva), 4 700 ans. [13]

Feuillage Modifier

Étant donné que la plupart des conifères sont des conifères [1], les feuilles de nombreux conifères sont longues, minces et ressemblent à des aiguilles, mais d'autres, y compris la plupart des Cupressaceae et certains des Podocarpaceae, ont des feuilles plates et triangulaires en forme d'écailles. Certains, notamment Agathis chez les Araucariacées et Nageia chez les Podocarpaceae, ont des feuilles larges et plates en forme de lanière. D'autres comme Araucaria colonaris ont des feuilles en forme de poinçon. Dans la majorité des conifères, les feuilles sont disposées en spirale, à l'exception de la plupart des Cupressaceae et d'un genre de Podocarpaceae, où elles sont disposées en paires opposées décussées ou en verticilles de 3 (−4).

Chez de nombreuses espèces à feuilles disposées en spirale, telles que Abies grandis (photo), les bases des feuilles sont torsadées pour présenter les feuilles dans un plan très plat pour une capture maximale de la lumière. La taille des feuilles varie de 2 mm dans de nombreuses espèces à feuilles écailleuses, jusqu'à 400 mm de long dans les aiguilles de certains pins (par exemple, le pin Apache, Pinus engelmannii). Les stomates sont en lignes ou en plaques sur les feuilles et peuvent être fermés lorsqu'il fait très sec ou froid. Les feuilles sont souvent de couleur vert foncé, ce qui peut aider à absorber un maximum d'énergie d'un faible ensoleillement aux latitudes élevées ou à l'ombre de la canopée.

Les conifères des zones plus chaudes avec des niveaux d'ensoleillement élevés (par exemple, le pin turc Pinus brutia) ont souvent des feuilles vert plus jaune, tandis que d'autres (par exemple l'épinette bleue, Picea pungens) peuvent développer des feuilles bleues ou argentées pour refléter la lumière ultraviolette. Dans la grande majorité des genres, les feuilles sont persistantes, restant généralement sur la plante pendant plusieurs (2-40) ans avant de tomber, mais cinq genres (Larix, Pseudolarix, Glyptostrobus, Métaséquoia et Taxodium) sont caduques et perdent leurs feuilles en automne. [1] Les semis de nombreux conifères, dont la plupart des Cupressacées, et Pinus chez les Pinaceae, ont une période de feuillage juvénile distincte où les feuilles sont différentes, souvent de façon marquée, des feuilles adultes typiques.

Structure des anneaux d'arbres Modifier

Les cernes des arbres sont des enregistrements de l'influence des conditions environnementales, leurs caractéristiques anatomiques enregistrent les changements de taux de croissance produits par ces conditions changeantes. La structure microscopique du bois de conifère se compose de deux types de cellules : parenchyme, qui ont une forme ovale ou polyédrique avec des dimensions approximativement identiques dans trois directions, et des trachéides fortement allongées. Trachéides représentent plus de 90 % du volume de bois. Les trachéides du bois initial formées au début d'une saison de croissance ont de grandes tailles radiales et des parois cellulaires plus petites et plus minces. Ensuite, les premières trachéides de la zone de transition se forment, où la taille radiale des cellules et l'épaisseur de leurs parois cellulaires changent considérablement. Enfin, les trachéides du bois final sont formées, avec de petites tailles radiales et une plus grande épaisseur de paroi cellulaire. C'est le modèle de base de la structure cellulaire interne des cernes des conifères. [14]

Reproduction Modifier

La plupart des conifères sont monoïques, mais certains sont subdioïques ou dioïques, tous pollinisés par le vent. Les graines de conifères se développent à l'intérieur d'un cône protecteur appelé strobile. Les cônes mettent de quatre mois à trois ans pour atteindre la maturité et varient en taille de 2 mm à 600 mm de long.

Chez les Pinacées, les Araucariacées, les Sciadopityacées et la plupart des Cupressacées, les cônes sont ligneux et, à maturité, les écailles s'ouvrent généralement, permettant aux graines de tomber et d'être dispersées par le vent. Dans certains (par exemple les sapins et les cèdres), les cônes se désintègrent pour libérer les graines, et dans d'autres (par exemple les pins qui produisent des pignons) les graines ressemblant à des noix sont dispersées par les oiseaux (principalement des casse-noix et des geais), qui brisent les cônes plus souples spécialement adaptés. Les cônes mûrs peuvent rester sur la plante pendant une période de temps variable avant de tomber au sol dans certains pins adaptés au feu, les graines peuvent être stockées dans des cônes fermés jusqu'à 60-80 ans, n'étant libérées que lorsqu'un incendie tue le parent arbre.

Dans les familles Podocarpaceae, Cephalotaxaceae, Taxaceae et un genre Cupressaceae (Genévrier), les écailles sont molles, charnues, sucrées et de couleur vive, et sont mangées par les oiseaux frugivores, qui passent ensuite les graines dans leurs déjections. Ces écailles charnues sont (sauf dans Genévrier) appelés arilles. Dans certains de ces conifères (par exemple la plupart des Podocarpaceae), le cône se compose de plusieurs écailles fusionnées, tandis que dans d'autres (par exemple Taxaceae), le cône est réduit à une seule écaille de graine ou (par exemple Cephalotaxaceae) les plusieurs écailles d'un cône se développent en des individus arilles, donnant l'apparence d'une grappe de baies.

Les cônes mâles ont des structures appelées microsporanges qui produisent du pollen jaunâtre par méiose. Le pollen est libéré et transporté par le vent jusqu'aux cônes femelles. Les grains de pollen d'espèces de pinophytes vivantes produisent des tubes polliniques, tout comme ceux des angiospermes. Les gamétophytes mâles gymnospermes (grains de pollen) sont transportés par le vent jusqu'à un cône femelle et sont attirés dans une minuscule ouverture sur l'ovule appelée micropyle. C'est dans l'ovule que se produit la germination du pollen. From here, a pollen tube seeks out the female gametophyte, which contains archegonia each with an egg, and if successful, fertilization occurs. The resulting zygote develops into an embryo, which along with the female gametophyte (nutritional material for the growing embryo) and its surrounding integument, becomes a seed. Eventually, the seed may fall to the ground and, if conditions permit, grow into a new plant.

In forestry, the terminology of flowering plants has commonly though inaccurately been applied to cone-bearing trees as well. The male cone and unfertilized female cone are called male flower et female flower, respectivement. After fertilization, the female cone is termed fruit, which undergoes maturité (maturation).

It was found recently that the pollen of conifers transfers the mitochondrial organelles to the embryo, [ citation needed ] a sort of meiotic drive that perhaps explains why Pinus and other conifers are so productive, and perhaps also has bearing on (observed?) sex-ratio bias.

Pinaceae: unopened female cones of subalpine fir (Abies lasiocarpa)

Taxaceae: the fleshy aril that surrounds each seed in the European Yew (Taxus baccata) is a highly modified seed cone scale

Pinaceae: pollen cone of a Japanese Larch (Larix kaempferi)

Life cycle Edit

Conifers are heterosporous, generating two different types of spores: male microspores and female megaspores. These spores develop on separate male and female sporophylls on separate male and female cones. In the male cones, microspores are produced from microsporocytes by meiosis. The microspores develop into pollen grains, which are male gametophytes. Large amounts of pollen are released and carried by the wind. Some pollen grains will land on a female cone for pollination. The generative cell in the pollen grain divides into two haploid sperm cells by mitosis leading to the development of the pollen tube. At fertilization, one of the sperm cells unites its haploid nucleus with the haploid nucleus of an egg cell. The female cone develops two ovules, each of which contains haploid megaspores. A megasporocyte is divided by meiosis in each ovule. Each winged pollen grain is a four celled male gametophyte. Three of the four cells break down leaving only a single surviving cell which will develop into a female multicellular gametophyte. The female gametophytes grow to produce two or more archegonia, each of which contains an egg. Upon fertilization, the diploid egg will give rise to the embryo, and a seed is produced. The female cone then opens, releasing the seeds which grow to a young seedling.

  1. To fertilize the ovum, the male cone releases pollen that is carried on the wind to the female cone. This is pollination. (Male and female cones usually occur on the same plant.)
  2. The pollen fertilizes the female gamete (located in the female cone). Fertilization in some species does not occur until 15 months after pollination. [15]
  3. A fertilized female gamete (called a zygote) develops into an embryo.
  4. A seed develops which contains the embryo. The seed also contains the integument cells surrounding the embryo. This is an evolutionary characteristic of the Spermatophyta.
  5. Mature seed drops out of cone onto the ground.
  6. Seed germinates and seedling grows into a mature plant.
  7. When the plant is mature, it produces cones and the cycle continues.

Female reproductive cycles Edit

Conifer reproduction is synchronous with seasonal changes in temperate zones. Reproductive development slows to a halt during each winter season and then resumes each spring. The male strobilus development is completed in a single year. Conifers are classified by three reproductive cycles that refer to the completion of female strobilus development from initiation to seed maturation. All three types of reproductive cycle have a long gap between pollination and fertilization.

One year reproductive cycle:The genera include Abies, Picea, Cedrus, Pseudotsuga, Tsuga, Keteleeria (Pinaceae) et Cupressus, Thuja, Cryptomeria, Cunninghamia et Sequoia (Cupressaceae). Female strobili are initiated in late summer or fall in a year, then they overwinter. Female strobili emerge followed by pollination in the following spring. Fertilization takes place in summer of the following year, only 3–4 months after pollination. Cones mature and seeds are then shed by the end of that same year. Pollination and fertilization occur in a single growing season. [16]

Two-year reproductive cycle:The genera includes Widdringtonia, Sequoiadendron (Cupressaceae) and most species of Pinus. Female strobilus initials are formed in late summer or fall then overwinter. Female strobili emerge and receive pollen in the first year spring and become conelets. The conelet goes through another winter rest and, in the spring of the 2nd year archegonia form in the conelet. Fertilization of the archegonia occurs by early summer of the 2nd year, so the pollination-fertilization interval exceeds a year. After fertilization, the conelet is considered an immature cone. Maturation occurs by autumn of the 2nd year, at which time seeds are shed. In summary, the 1-year and the 2-year cycles differ mainly in the duration of the pollination- fertilization interval. [16]

Three-year reproductive cycle: Three of the conifer species are pine species (Pinus pinea, Pinus leiophylla, Pinus torreyana) which have pollination and fertilization events separated by a 2-year interval. Female strobili initiated during late summer or autumn in a year, then overwinter until the following spring. Female strobili emerge then pollination occurs in spring of the 2nd year then the pollinated strobili become conelets in the same year (i.e. the second year). The female gametophytes in the conelet develop so slowly that the megaspore does not go through free-nuclear divisions until autumn of the 3rd year. The conelet then overwinters again in the free-nuclear female gametophyte stage. Fertilization takes place by early summer of the 4th year and seeds mature in the cones by autumn of the 4th year. [16]

Tree development Edit

The growth and form of a forest tree are the result of activity in the primary and secondary meristems, influenced by the distribution of photosynthate from its needles and the hormonal gradients controlled by the apical meristems (Fraser et al. 1964). [17] External factors also influence growth and form.

Fraser recorded the development of a single white spruce tree from 1926 to 1961. Apical growth of the stem was slow from 1926 through 1936 when the tree was competing with herbs and shrubs and probably shaded by larger trees. Lateral branches began to show reduced growth and some were no longer in evidence on the 36-year-old tree. Apical growth totaling about 340 m, 370 m, 420 m, 450 m, 500 m, 600 m, and 600 m was made by the tree in the years 1955 through 1961, respectively. The total number of needles of all ages present on the 36-year-old tree in 1961 was 5.25 million weighing 14.25 kg. In 1961, needles as old as 13 years remained on the tree. The ash weight of needles increased progressively with age from about 4% in first-year needles in 1961 to about 8% in needles 10 years old. In discussing the data obtained from the one 11 m tall white spruce, Fraser et al. (1964) [17] speculated that if the photosynthate used in making apical growth in 1961 was manufactured the previous year, then the 4 million needles that were produced up to 1960 manufactured food for about 600,000 mm of apical growth or 730 g dry weight, over 12 million mm 3 of wood for the 1961 annual ring, plus 1 million new needles, in addition to new tissue in branches, bark, and roots in 1960. Added to this would be the photosynthate to produce energy to sustain respiration over this period, an amount estimated to be about 10% of the total annual photosynthate production of a young healthy tree. On this basis, one needle produced food for about 0.19 mg dry weight of apical growth, 3 mm 3 wood, one-quarter of a new needle, plus an unknown amount of branch wood, bark and roots.

The order of priority of photosynthate distribution is probably: first to apical growth and new needle formation, then to buds for the next year's growth, with the cambium in the older parts of the branches receiving sustenance last. In the white spruce studied by Fraser et al. (1964), [17] the needles constituted 17.5% of the over-day weight. Undoubtedly, the proportions change with time.

Seed-dispersal mechanism Edit

Wind and animal dispersals are two major mechanisms involved in the dispersal of conifer seeds. Wind born seed dispersal involves two processes, namely local neighborhood dispersal (LND) and long-distance dispersal (LDD). Long-distance dispersal distances range from 11.9–33.7 kilometres (7.4–20.9 mi) from the source. [18] Birds of the crow family, Corvidae, are the primary distributor of the conifer seeds. These birds are known to cache 32,000 pine seeds and transport the seeds as far as 12–22 kilometres (7.5–13.7 mi) from the source. The birds store the seeds in the soil at depths of 2–3 centimetres (0.79–1.18 in) under conditions which favor germination. [19]


Morpho-anatomical and physiological differences between sun and shade leaves in Abies alba Mill. (Pinaceae, Coniferales): a combined approach

Morphology, anatomy and physiology of sun and shade leaves of Abies alba were investigated and major differences were identified, such as sun leaves being larger, containing a hypodermis and palisade parenchyma as well as possessing more stomata, while shade leaves exhibit a distinct leaf dimorphism. The large size of sun leaves and their arrangement crowded on the upper side of a plagiotropic shoot leads to self-shading which is explainable as protection from high solar radiation and to reduce the transpiration via the lamina. Sun leaves furthermore contain a higher xanthophyll cycle pigment amount and Non-Photochemical Quenching (NPQ) capacity, a lower amount of chlorophyll b and a total lower chlorophyll amount per leaf, as well as an increased electron transport rate and an increased photosynthesis light saturation intensity. However, sun leaves switch on their NPQ capacity at rather low light intensities, as exemplified by several parameters newly measured for conifers. Our holistic approach extends previous findings about sun and shade leaves in conifers and demonstrates that both leaf types of A. alba show structural and physiological remarkable similarities to their respective counterparts in angiosperms, but also possess unique characteristics allowing them to cope efficiently with their environmental constraints.

Mots clés: Abies alba NPQ anatomy chlorophyll morphology photosynthesis shade leaf sun leaf xanthophyll.


Part 1 - Plant Identification

  • 1. Introduction to Plant
  • 2. Introduction to Taxonomy
  • 3. Introduction to Taxons
  • 4. Introduction to Binomial Nomenclature
  • 5. Conventions for Binomial Nomenclature
  • 6. Nomenclature Review
  • 7. The Meaning of Plant Names
  • 8. Plant Growth
  • 9. Introduction to Plant Classification
  • 10. Classify Plants by Life Cycle
  • 11. Introduction to Dichotomous Keys
  • 12. Key to Plant Classification
  • 13. Introduction to Plant Morphology
  • 14. Plant Morphology - Leaves
  • 15. Plant Morphology - Conifers
  • 16. Plant Morphology - Flowers and Fruit
  • 17. Plant Family Characteristics

Part 2 Plant Requirements and Use

  • 18. Plant Habitats
  • 19. Plant Use Categories
  • 20. Plant Growth Characteristics
  • 21. Characteristics of weedy species
  • 22. Plant Hardiness
  • 23. Plant Requirements

Insects Induce a Dynamic Terpenoid Defense Response in Conifers

Much of the research on conifers that has investigated the molecular mechanisms of terpenoid defense in response to insects has been done using the white pine weevil (Pissodes strobi). This weevil is one of the most destructive insect pests of native Sitka and white spruce in Western North America and also destroys plantations of Norway spruce in Eastern North America ( Alfaro et al. 2002 ). Insect attack was found to upregulate monoTPS genes and specifically the gene corresponding to (−)-pinene synthase in Sitka spruce ( Byun McKay et al. 2003 ). The first comprehensive study of the molecular biological response of spruce to insect attack found a massive upregulation of TPS genes and subsequent accumulation of mono-, di-, and sesquiterpenes compounds in response to weevil feeding in both inner (xylem) and outer (bark) tissue in Sitka spruce ( Miller et al. 2005 ).

Compared with MeJA treatment, weevils induced a much stronger increase in TPS transcripts and terpenoid accumulation, which may be due to increased exposure of the tree to the weevil as opposed to a single MeJA treatment, or an additional effect due to the mode of feeding, insect-derived elicitors or fungal symbionts. Also, weevil feeding induced substantial accumulation of longifolene synthase, a sesquiTPS, and accumulation of sesquiterpenes, whereas MeJA treatment did not ( Miller et al. 2005 ), suggesting a special role of sesquiterpenes in the insect-defense response.

A large scale microarray study investigating transcriptome changes in Sitka spruce in response to mechanical wounding, feeding of spruce budworms (Choristoneura occidentalis) or white pine weevil, revealed global changes in host gene expression as early as 1–2 d after treatment ( Ralph et al. 2006 ). Major changes in gene expression were induced in a similar manner in response to weevil attack of stems, feeding of foliage by spruce budworm, and wounding treatments. Changes included genes with a general role in plant defense, transport, transcriptional regulation, octadecanoid and ethylene signaling, terpenoid biosynthesis and phenolic secondary metabolism genes ( Ralph et al. 2006 ).

A proteomics study, using 2DE sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) analysis to investigate the time-dependent changes in the Sitka spruce proteome in response to white pine weevil feeding and mechanical wounding, showed significant adaptations occurred as early as 2 h following the onset of insect feeding ( Lippert et al. 2007 ). The major classes of induced proteins included heat shock proteins, stress-response proteins, enzymes involved in secondary metabolism, and oxidoreductases. Several proteins also exhibited characteristics associated with posttranslational modification, suggesting that this type of regulation may play an important role in insect defense in spruce. No TPS proteins were identified in this study, likely due to their low abundance relative to other more ubiquitous proteins within the sample ( Lippert et al. 2007 ).


Les plantes

Auteur: Epiphytic Club Moss, Bernard Dupont, CC-BY-SA
C Michael Hogan
Editor:
Daniel Robert Taub
La source:
Encyclopedia of Earth

The scientific study of plants, known as botany, has identified about 350,000 extant taxa of plants, defined as seed plants, bryophytes, ferns and fern allies. As of 2008, approximately 400,000 plant species have been described,[2] of which roughly ninety percent are flowering plants.

Vascular plants have lignified tissue and specialized structures termed xylem and phloem, which transport water, minerals, and nutrients upward from the roots and return sugars and other photosynthetic products. Vascular plants include ferns, club mosses, flowering plants, conifers and other gymnosperms. A scientific name for this vascular group is Tracheophyta.[3]

The major divisions of Plantae are:
Anthocerotophyta (hornworts: nonvascular plants with one chloroplast per thallus cell)
Bryophyta (mosses: nonvascular plants with wiry stems that reproduce by spores)
Cycadopsida (cycads: nonflowering vascular plants with large pinnately compound leaves)
Ginkgophyta (gymnosperm with one extant tree species, Ginkgo biloba)
Lycopodiophyta (vascular fern allies without seeds or flowers, having single microphyll leaf veins)
Angiosperms (flowering plants that have vascular systems and are seed producing)
Marchantiophyta (liverworts: nonvascular plants with one-celled rhizoids)
Pinales (gymnosperm conifers that have vascular systems and cones, but no flowers)
Polypodiopsida (ferns: vascular plants lacking flowers and seeds, reproducing by spores)

Several groups of algae are under debate as to whether they should be included in Plantae however, we will follow a definition of plants that excludes algae. Green plants, (Chloroplastida or Viridiplantae), derive the majority of their energy from sunlight via photosynthesis and are a subset of Plantae.

Plant morphology involves the study of organism structures, including reproductive structures, and also addresses the pattern of development of these structures as the plant matures.[4] For vascular plants the principal structures involved are roots, stems, and leaves for flowering plants the development of floral structures and seeds is of great importance in plant identification. When structures in different species are thought to result from common, inherited genetic pathways, those structures are termed homologous. For example, cacti spines share the same fundamental structure and development as leaves of other vascular plants, thus cactus spines are homologous to leaves. Plant morphology observes both the vegetative structures of plants and reproductive structures. The vegetative structures of vascular plants includes the study of the shoot system, composed of stems and leaves, as well as the subsurface or root system. The reproductive structures are more varied, and are usually specific to a particular group of plants, such as flowers and seeds for flowering plants, sori for ferns, and capsules for mosses. Analysis of plant reproductive structures has led to the discovery of the alternation of generations present in most plants (as well as algae). This area of plant morphology overlaps with the study of biodiversity and plant systematics.

Plant structure manifests at a range of geometric scales. For the genetic level, intricate microbiology analysis of DNA and RNA structure is required. At the cellular level, optical microscopy must be used. At the macroscopic scale, the visually observable architecture of a plant's structure is under scrutiny. Plant morphology also addresses the pattern of development: the process by which structures originate and mature as a plant grows. While animals produce all the body parts they will ever have from early in their life, plants periodically produce new tissues and structures throughout their life cycles. A living plant continues to have embryonic tissues even in advanced stages of development.[5] The way in which new structures mature as they are produced may be affected by the point in time when the plant begins to develop, as well as by the habitat.

Plant growth is governed by environmental and ecological factors. Chief environmental factors include meteorological parameters such as temperature, precipitation, wind velocity, and available sunlight, and edaphic factors such as soil nutrients, soil moisture, soil granularity and compaction, as well as topographic factors. Ecological factors include competition for water, nutrient, and light resources from other members of the plant community, as well as herbivory and trampling factors. In addition, the presence of plant diseases plays a role in the successful growth and propagation of plant species. In the last millennium, the role of humans has become a major factor in habitat destruction and fragmentation, and there is evidence of the imprint of humans on selective cultivation of species.

The majority of biomass created by a plant is typically derived from the atmosphere. Through a process known as photosynthesis, most plants use the energy in sunlight to convert carbon dioxide from the atmosphere, plus water, into simple sugars, which are used as building blocks and form the main structural components. Chlorophyll, a molecule that lends a green appearance, is typically present in plant leaves as well as and often in other plant parts to absorb sunlight to power the photosynthetic process. Parasitic plants, conversely, derive nutrient resources from a host. Carnivorous plants actually capture small animal prey to gain many essential nutrients. Plants typically depend on soil for architectural support and water uptake, but also obtain nutrients such as nitrogen and phosphorus from soil. Epiphytic and lithophytic plants often depend on rainwater or other sources for nutrients. Some specialized vascular plants, such as mangroves, can grow with their roots in anoxic conditions.

Land plants are key components of the water cycle and several other biogeochemical cycles. Some plants have coevolved with nitrogen- fixing bacteria,[7] making plants an important part of the nitrogen cycle. Plant roots play an essential role in soil development and prevention of soil erosion.

The majority of plants have fungi associated with their root systems in a kind of mutualistic symbiosis known as mycorrhiza an important function of this type of symbiosis is the enhancement of phosphorus uptake.[8] The fungi help the plants gain water and mineral nutrients from the soil, while the plant gives the fungi carbohydrates manufactured in photosynthesis. Some plants serve as homes for endophytic fungi that protect the plant from herbivores by producing toxins.[9] In fact, most plants contain a variety of endophytic micro-organisms, each of which produces a unique set of chemicals that can be useful to the host plant.

Various forms of parasitism are also fairly common among plants, from the semi-parasitic mistletoe that merely extracts nutrients from its host, but also has photosynthetic capability, to the fully parasitic toothwort that acquire all their nutrients through conduits to the roots of other plants.

In a given ecosystem there is typically a well-defined plant association, which commonly is characterized by a canopy layer, an intermediate (or shrub) layer, and an understory or forest floor layer. In the case of grasslands, tundras, and certain other treeless habitats, the upper one or two layers may be absent, although in those cases there are often material differences in the grassland plant height layering. A given plant association will, of course, be dependent on certain soil types, meteorology, and mixture of fauna moreover, the plant association may manifest marked seasonal differences in temperate and boreal settings, although this appearance will simply conceal certain plants that are dormant or leafless in a given season.[10] Characterization of a plant association is helpful to botanists as a guide to plant identification and other ecological research furthermore, understanding of a plant association is critical to studies of plant succession, where environmental changes in a given landscape lead to a series of plant communities, before a stable equilibrium is attained.[11]

Plants have served as a source of interest to humans for millennia beyond their use as food. Gardening for ornamental purposes and use of cut flowers for decoration have been noted at least as early as the Bronze Age by Egyptian, Cretan, and Celtic cultures, for example. Early scientists such as the Greeks spent considerable effort engaging in describing and characterizing morphology of various species. Plants have been an important element of human art, with elements of plant architecture appearing as ornamentation for ceramics and other decoration in Neolithic and Bronze ages in China, Crete, Southern Africa, British Isles, Egypt, and in the Mayan civilizations. As an example, glyphs found in Middle Minoan pottery as early as 1850 BC contain designs of olive sprig, saffron, wheat, and silphium.[12] In the history of art, plants played an important role as subjects in classical still-life paintings, and may have reached a crescendo with obsessions by 18th- and 19th-century European printmakers in creating myriads of botanical prints.

Specific to gardening, plants have been used throughout history not only as adornment for indoor and outdoor spaces of human habitation, but also to modify microclimates for more comfortable habitation. For example, treelines and shrub borders have been used, particularly in the last millennium in Europe to provide windscreens for livestock and separation of pastures to secure livestock ownership. Landscaping has also been used for centuries as a method of microclimate amelioration for human habitation, including wind protection, thermal buffering, and atmospheric humidity modification.

Carl R. Woese, Otto Kandler and Mark L. Wheelis: Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 87(12):4576-9.
Botanic Gardens Conservation International. Plant Species Numbers
Abercrombie, Hickman & Johnson. 1966. A Dictionary of Biology. Penguin Books
Harold C. Bold, C. J. Alexopoulos, and T. Delevoryas. 1987.Morphology of Plants and Fungi, 5th ed., Harper-Collins, New York ISBN 0-06-040838-1
Andrew J. Lack and David E. Evans. 2005. Bios instant notes plant biology. Taylor & Francis. 351 pages
Martin A. Abraham. 2006. Sustainability science and engineering: defining principles. 518 pages
Dietrich Werner and William Edward Newton. 2005. Nitrogen fixation in agriculture, forestry, ecology and the environment. Springer. 347 pages
Teja Tscharntke and Bradford A. Hawkins. 2002. Multitrophic level interactions. Cambridge University Press. 274 pages
Arun Arya and Analía Edith Perelló. 2010. Management of Fungal Plant Pathogens. CABI.388 pages
A.G.Tansley. 2003. An Introduction To Plant Ecology. 228 pages
J.H. Connell and R.O. Slatyer. 1977. Mechanisms of succession in natural communities and their role in community stability and organization. American Naturalist 111: 1119-44
C.Michael Hogan. 2007. Knossos fieldnotes. The Modern Antiquarian. ed. Julian Cope
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This article was adapted from the Encyclopedia of Earth.
Available under CC BY-SA-2.5


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Commentaires:

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