Depuis qu’ils ont commencé à coloniser la terre ferme, les végétaux se sont diversifiés, dont certains occupent les milieux les plus hostiles. La présence des végétaux a permis à d’autres formes de vie, celle des humains comprise, de subsister sur la terre ferme.
La systématique est la science qui s’intéresse à la diversité des organismes. La systématique des plantes implique la découverte, la description et l’interprétation de la phytodiversité, ainsi de la présenter sous la forme de système de classification prédictive. Ce système est généralement hiérarchisé et comprend de vastes groupes (Règne, Embranchement etc.) et des groupes plus restreints qui y sont progressivement insérés (Famille, Ordre, espèce etc.).
L’embranchement des spermaphytes (sperma : graines et phytes : plantes) regroupes l’ensemble des plantes à graines et se divise en deux sous embranchement :
- Gymnospermes : ce terme dérive du grec (gymno : nue et sperma : graine) pour désigner les plantes possédant des graines nues.
- Angiospermes : ce terme dérive du grec (angio : caché ou enveloppe) pour désigner les plantes possédant un ovule enveloppé dans une structure protectrice (l’ovaire du carpelle). Les angiospermes sont aussi appelées les plantes à fleurs.
- Les Gymnospermes :
Les Gymnospermes actuelles typiques sont essentiellement représentées par les Conifères (5 000 espèces environ). Tous les Conifères sont ligneux ; ce sont des arbres (pins, cèdres, séquoias), ou des arbustes (genévriers). Leur bois est homoxylé; ils possèdent, en général, un appareil sécréteur (canaux à résines) qui leur donne une odeur caractéristique justifiant l’appellation de Résineux. Les feuilles sont en aiguilles (pins, mélèzes, cèdres), linéaires aplaties (sapins, ifs) ou en écailles appliquées sur la tige (cyprès, thuyas). Dans la majorité des cas, les feuilles sont persistantes ; elles sont caduques chez les mélèzes.
Tous les Conifères ont des cônes unisexuées et sont monoïques (pins, sapins) ou dioïques (ifs). Les cônes mâles sont petits et constitués d’étamines portant 2 à 20 sacs polliniques sur leur face inférieure, libérant une grande quantité de pollen. Les cônes femelles sont groupées et constituées par des carpelles ou écailles portant 1 à 3 ovules nus sur la face supérieure et doublés par une bractée. La pollinisation se fait toujours par le vent et la fécondation par siphonogamie (tube pollinique). Il n’y a pas de double fécondation et donc pas d’oeuf albumen; c’est le prothalle haploïde (endosperme) qui se charge de réserves.
Les processus de reproduction (fécondation, embryogénèse) sont de longue durée, de sorte qu’il y a souvent, par exemple chez les pins, plusieurs générations de cônes femelles visibles sur les mêmes branches. Les écailles, d’abord petites et écartées, laissent arriver librement le pollen ; puis, elles grandissent et se referment en protégeant les ovules qui se transforment en graines.
En général, les cônes se lignifient (pins, épicéas, cyprès) et s’ouvrent finalement par dessiccation en laissant échapper leurs graines. Les Conifères sont classés en plusieurs familles d’importance inégale : Cupressacées (cyprès, genévriers), Pinacées (pins, épicéas, mélèzes)…etc. C’est parmi les Conifères que se trouvent les végétaux de plus grande dimension (séquoia : 120 mètres de haut) et de plus grande longévité (if : 1 000 ans ; séquoia : 3 000 ans ; le record étant détenu par une espèce de l’Arizona, le pin aristé : plus de 4000 ans).
- Les Angiospermes :
Les Angiospermes représentent actuellement la grande majorité des plantes terrestres (200 000 espèces). La caractéristique principale des Angiospermes est d’avoir des ovules protégés, situés dans un ovaire clos. Le pollen ne peut arriver directement jusqu’à l’ovule et doit germer sur une partie spécialisée du carpelle, le stigmate ; il se produit une double fécondation. Rappelons que le carpelle clos, nécessairement traversé par l’élément mâle, constitue un « filtre », jouant un rôle de sélection génétique essentiel qui a été déterminant pour la réussite du groupe.
Les Angiospermes se divisent en Monocotylédones et Dicotylédones. Cette distinction qui repose sur un caractère embryologique fondamental – nombre de cotylédons – s’accompagne souvent d’un ensemble de traits facilitant leur identification :
1- Classe des Monocotylédones :
Les Monocotylédones ont évolué vers une structure herbacée caractéristique :
– faisceaux conducteurs de tiges nombreux et dispersés (cercles concentriques) ;
– pôles vasculaires nombreux des racines ;
– absence de formations secondaires (structure exclusivement primaire) ;
– feuilles simples à nervures parallèles, souvent pourvues d’une gaine qui entoure une tige non ramifiée ;
– présence fréquente d’organes souterrains (bulbes, rhizomes, tubercules) adaptés au cycle saisonnier.
– la fleur est du type 3 (trimère) avec un périanthe souvent concolore (sépales et pétales identiques).
– une pollinisation entomophile ou anémophile ;
– passage de l’ovaire supère à l’ovaire infère pour une plus grande protection des ovules ;
– passage d’une fleur régulière (actinomorphe) à une fleur irrégulière (zygomorphe).
* Famille des Liliacées : constituent la famille la plus typique du groupe avec de nombreuses espèces (lis ; tulipe; muguet; ail ; oignon ; asperge). Elles ont des fleurs régulières, trimères, pentacycliques avec un ovaire supère.
* Famille des graminées (Poaceae) : une famille diversifiées (blé, orge, alfa). Les fleurs sont disposées de façon distique (deux séries opposées) pour former un épillet. Les épillets sont ensuite regroupés sur un axe souvent en zig-zag (épi). L’ovaire est super, uniloculaire, constitué de deux carpelles, plus rarement trois, et surmonté de deux ou trois styles à stigmates plumeux.
* Famille des Iridacées (iris, glaïeul) : à ovaire infère, n’ont plus qu’un cycle d’étamines et ont une tendance à la zygomorphie.
* Famille des Orchidées : la fleur très modifiée présente un ovaire infère et une symétrie bilatérale accentuée, avec un grand pétale, très décoré et nectarifère (le labelle) servant d’attraction et de «terrain d’atterrissage» pour les insectes. Il n’y a plus qu’une étamine fertile, soudée aux styles ; le pollen est agglutiné en masses (pollinies) qui se fixent sur le corps des insectes visiteurs. L’ensemble constitue un appareil étroitement adapté à la fécondation croisée.
2- La classe des dicotylédones :
Les Dicotylédones s’opposent souvent aux Monocotylédones par les caractères structuraux suivants :
– faisceaux conducteurs des tiges disposées sur 1 cercle ;
– pôles vasculaires des racines au nombre < 6 ;
– mise en place de cambiums et production de bois hétéroxylé. Certaines Dicotylédones ont en conséquence une structure ligneuse et sont arborescentes ;
– feuilles à nervures généralement ramifiées.
– la fleur est fondamentalement du type 5 (pentamère), plus rarement du type 4 (tétramère).
Les Dicotylédones comportent de très nombreuses familles que les spécialistes classent différemment suivant les critères qu’ils retiennent. Ainsi, certains séparent d’emblée les lignées arborescentes des lignées herbacées. Une subdivision discutée sur le plan phylogénique, mais traditionnelle, consiste à prendre en compte les caractères de la corolle. Ceci conduit à distinguer les Apétales, les Dialypétales et les Gamopétales.
* Sous classes des Apétales, dépourvues de corolle (Pas de pétales), ont des fleurs discrètes et souvent unisexuées. La pollinisation est en général anémophile. Considérées comme archaïques, elles constituent, en fait, un ensemble hétérogène (environ 10000 espèces). Elles comportent les Amentifères dont les fleurs sont disposées en chatons (noisetier) et qui regroupent la plupart des grands arbres de nos régions (chêne, hêtre, châtaignier). On y rencontre aussi des plantes herbacées comme les orties (Urticacées), les rumex (Polygonacées).
* La sous classe des Dialypétales : ont un périanthe double et à pétales séparés. C’est un groupe vaste (70000 espèces). À la base, on a vu que se placent les Polycarpiques. Parmi les Dialypétales plus évoluées, ont déjà été citées : les Brassicacées du type 4 (Moutarde) et les Caryophyllacées du type 5 (Sabline). Il s’y ajoute : les Rosacées (fraisier, prunier), les Fabacées (haricot, trèfle) à corolle en forme de « papillons », donc zygomorphe, et les Apiacées à nombreuses petites fleurs pourvues d’un ovaire infère, groupées en ombelles (carotte, persil).
