Il y a essentiellement à peu près trois cents mille espèces c'est-à-dire des êtres vivants dont les cellules sont ordinairement entourés d’une paroi pectro- cellulosique capables ,la plupart de réaliser la photosynthèse ;
On a deux grands groupes :
-Les procaryotes :organismes cellulaires à cellules imparfaites sans membrane nucléaire sans véritable noyau ni plastes ni mitochondries ni dictyosomes ni réticulum endoplasmique sans reproduction sexuée ;Ce sont des Schizophytes qui comprennent
-Les cvanoschizophytes(=cvanophyta) :cyanophycées : algues bleues chlorophylle typique associée à des phycobiloprotéines ,pigmentation bleue ou rouge pas de cils ou de fouets ;
-Les bactérioschizophytes(=bactteriophyta) bactéries chlorophylle spécialisée ou pas de chlorophylle pas de phycobiloprotéines
-Les eucaryotes : organismes végétaux à cellules parfaites c'est-à-dire avec noyau typique ,avec une membrane nucléaire ,plaste,mitochondries, dictyosomes , réticulum endoplasmique reproduction sexuée
On a deux sous groupes :Les thallophytes et les cormophytes
-Les thallophytes ont un appareil végétatif simple formé de cellules associées en thalle c'est-à-dire ils sont constitués de cellules isolées ou de filaments simples ou ramifiés pluri ou monocluées(cellule=article) ce sont des formes aplaties ni tige ni feuille ni racine ni vaisseau conducteur ;
-Phycophytes :algues rouges algues brunes et les algues vertes
-Mycophytes :champignons
-cormophytes : ont un cormus(axe dressé=tige)constitué par des rameaux, feuillés et possèdent ou non des racines.
On distingue :
Cryptogrammes ;plantes sans fleurs ni graines
Phanérogames ;
Plantes avec fleurs et graines ;
Cryptogrammes ;
Cryptogrammes cellulaires sans tissus différenciés
-fungi :champignons sans chlorophylle
-cryptogrammes cellulaires avec chlorophylle unicellulaire
Cryptogrammes cellulaires avec chlorophylle pluricellulaire
-Chlorophyta=algues vertes
-phaeophyta=algues brunes
-rhodophyta=algues rouges
-charophytalichnophyta=lichens
-bryophyta=mousses sphaignes,hé paniques
Cryptogrammes vasculaires sans fleurs ni graines mais avec des vaisseaux
Ptéridophytes
Phanérogames
-gymnospermes<> ovules et graines nues ;
-angiospermes<< plantes à fleurs>>ovules et graines protégés par une enveloppe (mono dico)
1-Définition de la systématique
-La systématique est l’étude scientifique des types d’organismes et de leur diversité ainsi que de toutes les relations existantes entre eux ;
La systématique est fondamentalement liée à l’étude de l’évolution en général ,depuis l’observation des fossiles jusqu’à l’étude des modifications génétique apparaissant dans les populations actuelles ;
La succession des événements évolutifs permet au systématicien de reconstruire la phylogénie(phylogénie c'est-à-dire l’histoire évolutive des organismes) et de préciser les différents groupes phylogénétiques c'est-à-dire qui sont plus rapprochés entre eux.
Les classifications modernes tendent à montrer les enchaînements des groupes(évolution)exemple :Les gymnospermes sont plus primitifs que les angiospermes mais les angiospermes ne dérivent pas directement des gym mais d’autres ancêtres communs appartenant aux gymnospermes et qui ont disparus. Les classifications phylogénétiques tendent de reconstituer une histoire..
Les caractères de la phylogénie
Depuis 1915 , on a décrit ces critères :
-concrescence des organes(=soudure)
La concrescence des organes est un degré d’évolution ;Les fleurs ) pétales soudés sont considérées comme des espèces plus évoluées que les espèces à pétales libres ;Les espèces à carpelles libres ont précédé les espèces à caractères soudés.
-Réduction du nombre des pièces
-réceptacle plan on passe de ovaire supère à un ovaire infère
-Présence ou absence d’albumen ; l’albumen caractérise les plantes peu évoluées ;Les plantes sans albumen
Sont plus évoluées et les réserves sont dans les cotylédons
-La botanique systématique ou la taxonomie dérivée du mot taxon :La taxonomie(science de la classification des êtres vivants ou taxinomie du grec’’ taxis= rangement’’ et’’ nomos =loi correct’’) est la science qui permet l’identification des végétaux et leur classement en groupes sous groupes ensembles sous ensembles et on arrive à identifier la plan te et on lui donne un nom.
La taxinomie attribue des noms scientifiques aux groupes d’organismes. Ceci nous amène à la nomenclature binaire ;
2--La nomenclature binaire et la notion d’espèce
Depuis toujours, l’homme a voulu donner un nom aux choses qui constituaient son environnement ;Il a commencé à effectuer des regroupements tenant compte à la fois de la morphologie, de physiologie et d’autres caractères distinctifs.
Au milieu du 19ème siècle Linné établit une nomenclature internationale. Tout être vivant est désigné par un nom de genre et un nom d’espèce en latin ;Ce naturaliste suédois dans son systéma naturae, dont la dixième édition publiée en 1758 fonde la classification des plantes(1753) exclusivement sur un nombre limité de caractères sélectionnés(ceux liés ç la reproduction :les étamines et le pistil) ;Pour la première fois ,il codifie sous une forme condensée la description des plantes des animaux et introduit la nomenclature binominale artemisia herba alba, genre et espèce, le nom doit être écrit en italique si on le tape si non on le signe si on écrit à la main c'est-à-dire manuscrit
3-Unités de classement des plantes
Le règne-Embranchement-Sous embranchement-Classe-Sous classe-Ordre-Sous ordre-Famille-Sous famille-tribu-Sous tribu-Genre- espèce -Sous espèce-Variété-Sous variété-Cultivar
4-Clés d’identification des plantes
Ce sont des propositions c'est-à-dire des clés basés sur les caractères de la plante (morphologie, anatomie,reproduction . … ) ,si la clé est bonne c'est-à-dire correspond à notre plante on la prend on passe à la clé suivante si non on change de clé et on va si la 2ème clé correspond à notre plante et on avance dans la déterminations de notre plante .
II- Critères de classification des végétaux
L’identification des plantes et leur classification sont basées sur divers critères
1-Critères basés sur la structure cellulaire
L’organisation du noyau, présence de plastes, de vacuoles par exemple, cellule procaryote ou eucaryote
2-Critères basés sur la phylogénie :qui tentent de regrouper les plantes en fonction de leurs relations évolutives, ce qui nécessite de retracer le phylum(arbre généalogique).Par la génétique on peut résoudre le problème de la phylogénie ;Le matériel génétique étudié est soit le noyau, mitochondries ;l’ADN du chloroplaste est une molécule de petite taille facile à étudier ;l’ADN du chloroplaste a très peu changé au cours du temps(le séquençage de l’ADN).
3-Critères d’ordre morphologique
On se base sur l’appareil végétatif
Les thallophytes ont un appareil végétatif organisé en thalle, exemple les algues (pyrophytes),les champignons(pyrophytes) et les lichens
Chez les cormophytes ;on a une tige développée Apparition des racines, ;les rhizophytes6On se base sur la description des plantes de leur forme et de leurs organes végétatifs et reproducteurs et leurs fonctions-avant Darwin on se base sur l’observation. A l’époque de Darwin on a la théorie de l’évolution et de la sélection)
-Port de la plante, arbre, arbuste, buisson, plante herbacée
-morphologie des feuilles, des tiges, des racines
-Les poils les différences très spécifiques
Ces caractères concernent la forme extérieure ou l’apparence et sont relatifs aux milieux de développement, leur habitat préférentiel aride salin, marin ; terrestre
-Morphologie florale, présence ou non des fleurs ;les fleurs ,les inflorescences, la disposition des différentes pièces ,leurs nombres
La biologie de la politisation
Les fruits et les graines
4-Critères d’ordre anatomique
Présence ou non de vaisseaux spécialisés dans la conduction de la sève. Les vaisseaux conducteurs spécialisées chez les ptéridophytes, structure primaire ou secondaire .Les tissus sécréteurs,les anomalies de structure
Anatomie florale ,l’embryologie
5-Critères microscopiques
Le nombre des chromosomes ,leur taille et leurs caractéristiques structurales, le caryotype qui peut être utile pour distinguer les taxons
Le pollen
La paléobotanique c'est-à-dire évolution de la végétation dans un endroit donné relativement au climat et au sol en se basant sur le pollen ;
La palynologie :l’étude de pollen et des spores ;La paroi externe du pollen et des spores contient une substance spéciale la sporopollenine qui résiste à la dégradation par divers agents chimiques, par les bactéries et les champignons et contribue à la conservation prolongée du pollen dans les sédiments ;Le pollen a joué un grand rôle dans les recherches paléobotaniques. Il intéresse aussi le monde médicinal car il est à l’origine des réactions allergiques. Les deux caractéristiques structurales les plus importantes du pollen sont les apertures et la paroi ;Les apertures sont les ouvertures de sortie du tube pollinique-pore germinatif).Le pollen est colpé (ou sulqué) lorsque les apertures sont longues et en forme de sillons.
Le pollen est poré lorsque les ouvertures sont en forme d’anneaux ou de bandes.
Les apertures colporés sont une combinaison du sillon de l’aperture colpée et du pore de l’aperture porée ;
Les grains de pollen monosulqués (monocolpés) sont caractéristiques d’angiospermes ligneuses fondamentales dans l’ordre des magnoliales ainsi que les monocotylédones. Les dicotylédones proprement dites sont à pollen tricolpé ou des formes dérivés de ce type
6-Critères relatifs à leurs utilisations médicinales
Plusieurs espèces de plantes sont utilisées en thérapie par la présence de substances actives
7-Critères biochimiques
On utilise les caractères biochimiques des plantes depuis plus de cent ans. Par exemple les métabolites secondaires ,substances qui ne sont pas indispensables à la plante. Les métabolites secondaires ( les alcaloïdes, les bétalaines, anthocyanes, térpénoides, flavonoides) interviennent dans la défense contre les prédateurs et les pathogènes, comme agent allélopathique ou pour attirer les agents responsables de la pollinisation ou de la dissémination des fruits .
8-critères moléculaires
ADN et ARN , le séquençage des gènes
9-Critères relatifs au mode de reproduction
Chez les thallophytes, chlorophylliens ou non, les spores et gamètes sont élaborés par une cellule mère dont la paroi devient celle du sac destiné à les contenir et qu’on appelle sporocyste pu gamétocyste
Chez les cormophytes on parle de sporange et de gamétanges.
III notions de classification
1-Bases et types de classification botanique(les grandes étapes de la classification des végétaux)
Au début ,les classifications étaient artificielles, on groupe les plantes en se basant sur un seul caractère (forme de calice, constitution de la corolle, étamine… ;;),puis vient la classification naturelle qui groupe les plantes d’après leur ressemblance basée sur l’ensemble des caractères.
Voici une sélection de plusieurs d’entre elles :
-La premiere classification comme vient d’Egypte 1600A ans avant jésu christ ,elle classait les plantes selon leurs propriétés médicinales
-Aristote vers 325 ans avant jésus christ dans son traité des plantes classait les arbres ,les arbustes selon leur taille
-Le philosophe grec Théophraste vers 350avant jésus christ repris cette classification à son compte dans l’histoire des plantes ,arbres arbustes arbrisseaux et herbes
Le médecin grec de Sicile Dioscoride au 1er siècle 100ans après jésus christ a écrit un traité classant les végétaux selon leurs propriétés alimentaires ,médicinales, aromatiques et vénéneuses qui a été utilisé pendant 15siecles.
-Albertus Magnus dans son De vegetalis au XIII siècle différencie les plantes à partir de la structure de la tige.
-Bauhin écrit son pinax en 1623 un traité de la botanique descriptive cherchant les ressemblances et les différences existant chez les végétaux. Il invente un système binominal de nomenclature pour nommer les plantes dont linné s’inspira plus tard.
André césalbino publie la première classification méthodique des végétaux De Plantis libri en 1583 s’inspirant sur les travaux d’Aristote ,s’inspirant de la taille des fruits ,des graines…..
-Jehn Ray écrit son historia plantarum en 1686,une classification basée sur les monocotylédones et les dicotylédones. Il est à l’origine de la classification naturelle utilisant plusieurs caractères.
-Pierre Magnol au XVIII siècle classe les végétaux par familles, d’après la forme du calice
-JosephPitton de tournefort propose en 1684 une méthode pour reconnaître les plantes insistant sur la notion de genre et l’aspect des fleurs, d’après la constitution de la corolle .Il crée la notion de genre
Buffon en publie son histoire naturelle , flore fane, minéraux fossiles
-Carl von linné (1708-1778) établit une classification selon le sexe des plantes au XVIII siècle d’après les étamines(0 étamines on a les champignons et s’attache à la notion d’espèces).C'est la nomenclature binaire latine. Les Genera plantarum de 1737 et species plantarum(flore du onde)de 1753 reste à la base des classements. Son systéma naturae en 1735 donne la classification des végétaux, animaux et minéraux ;La nomenclature binaire précise qui le premier nom est le genre, le second le nom d’espèce .Le nom d’espèce Classification de linné est artificielle
-Michel Adanson(18 ème siècle) dans sa méthode affirme qu’il ne faut pas s’attacher à certains caractères naturels pour classer les plantes mais à tous les caractères d’une plante ;Il oublie en 1763 sa famille des plantes .Il est à la base de la taxonomie botanique moderne ;
Antoine laurent jussieu(18 ème siècle) reprendra la méthode d’Adanson en étudiant les affinités entre les végétaux ,le principe de la subordination des caractères. Il publie en 1789 son genera plantarum qui servira à la nomenclature des familles jussieu classification naturelle selon la morphologie et selon les similitudes .
Certains caractères sont dénominateurs, c’est-à-dire important (comme 1,2 ou 0 coty lédons) et permettent d’établir les grands groupes ;Les autres sont subordonnés et permettent d’établir les groupes inférieurs. C’est le principe de la subordination qui est la base de la classification naturelle, perfectionnée plus tard par de candolle (1813) puis par Brongniart(1843) et après fixé par G. Bentham en(1870).Ce principe de la classification naturelle a permis d’avoir des groupes de plus en plus larges.
-Grace à Lamrok et darwin (1809-1882) les classifications futures reposent sur la généalogie ses espèces c’est la phylogénèse
-Robert Brown au 19eme siècle, différencie les angiospermes des gymnospermes
-Adolphe Théodore brongniart différencie les angiospermes en fonction de la disposition des pétales soudés ou non ;gamopétales et dialypétales. Il est à l’origine de la paléobotanique.
-Augustin de condolle publie son travail eur les phanérogames en 1813 il publie sa théorie élémentaire de l :a botanique en 1824 il commence son prodromus Systématis Naturalis Regni végétabilis qui pose les principes de la classification ;la taxonomie .Il travaille sur le calice la corolle ,les étamines et l’ovaire.
En 1883 Géorge Bentham et joseph Dalton Hooker publient leur genera plantarum
Adolphe Engler publie son syllabus der Pflanzenfamilien en 1954
-La classification en 1860 sous forme de traité d’Emberger et chadefaud est restée longtemps la référence
*Les angiospermes sont nées de plusieurs souches qui se rattachent aux gymnospermes du moins indirectement
*Les monocotylédones sont nées probablement de plusieurs souches de dicotylédones
Le XX eme siècle étudiera la classification moléculaire
Arman takhtajan publie en 1861 un système phylogénétique des angiospermes
Arthur cronduist publie en 1957 un système de classification des dicotylédones et en 1868 The evolution and classification of flowering plants pour les plantes à fleurs.
Actuellement la classification des angiospermes se base sur les travaux du groupe de mark chase l’analyse de séquences d’ADN de 1968 de l’AGP(Angiosperm phylogehy group) qui a travaillé sur les angiospermes (ADN= acide désoxyribonucleique)
IV-Succession chronologique
1-Histoire et évolution du monde végétal à travers les temps géologiques
L’histoire des êtres vivants est évolutive ;Cependant ,elle suit toujours le même schéma NaissanceEpanouissement----à Diversification-----à Diminution-----à Disparition
Qepuis l’origine du monde les êtres vivants ont évolué .Cette évolution c’est faite de facon hiérarchisée c'est-à-dire les plus simples naissent les premiers et ils sont suivis par des formes de plus en plus compliquées ;La classification du monde vivant doit donc avoir une vision évolutive et traduire la dérivation des formes vivantes les unes par rapport aux autres.
Durant les périodes primitives de la terre c'est-à-dire lorsque l’atmosphère primitive n’était constitué que de 80% de vapeur et de 19% DE CO2 et de molécules similaires et de 1% d’azote(N2),l’oxygène est sous forme de trace (ceci il ya entre 4-4 ,5 milliards d’années) c’est au milieu anaérobique ;Les organismes qui se développent en ce moment la sont des procaryotes unicellulaires anaérobiques(apparus il y a 3,5 milliards d’année l’O2 augmente et atteint 23%il y a maintenant deux millions d’années (quaternaire) et permet l’apparition de la vie humaine.
Les êtres végétaux (ou animaux) ont subi depuis l’apparition de la vie sur la terre de perpétuelles modifications portant sur la morphologie externe et interne ainsi que sur leur mode de reproduction. Les animaux et les végétaux actuels ont une descendance qui remonte à des millions d’années, leurs ancêtres ont pu différer profondément des espèces actuelles vivantes ,ce sont les protozoaires .A partir de 2,4 milliards d’années apparait le processus de la photosynthèse .Le processus est d’utiliser le CO2 et libérer de l’O2.Vers 1,700 milliards d’années apparaissent les Eucaryotes microscopiques puis eucaryote macroscopiques puis la reproduction sexuée vers 1millard d’années.
Photosynthése et reproduction sexuée ,évolution, biodiversité et l’apparition des végetaux de plus en plus perfectionnés jusqu'à 6O millions d’années .Le taux de l’O2 augmente et atteint 23%il ya maintenant deux millions d’années (quaternaire) et permet l’apparition de la vie humaine.
Les êtres végétaux (ou animaux) ont subi depuis l’apparition de la vie sur la terre de perpétuelles modifications portant sur la morphologie externe et interne ainsi que sur leur mode de reproduction. Les animaux et les végétaux actuels ont une descendance qui remonte à des millions d’années, leurs ancêtres ont pu différer profondément des espèces actuelles vivantes.
La paléontologie ou études des êtres vivants anciens, apporte la preuve des perpétuels remaniements subis par le monde vivant ;Les preuves de leur existence sont des fossiles .Les premières traces de la vie sur terre datent approximativement de 500millions d’années ;
C’est le début de l’ère paléozoïque(primaire) à laquelle succède 300millions d’années plus tard l’ére mésozoïque (secondaire),l’ère cénozoïque(tertiaire et quaternaire)qui se continue actuellement a commencé il y a 60 ou 70 millions d’années. Il est vraisemblable que des végétaux ou des animaux ont vécu antérieurement à l’ére paléozoïque mais ils ont disparu sans laisser des traces.
Pendant la période du carbonifère, à l’ére paléozoïque chaude humide nébuleuse et riche en CO2 est favorable au développement d’une végétation luxuriante et à la reproduction des individus par prothalle indépendants des sporophytes
-Au précambrien l’aire des cyanophycées