L'adaptation des plantes (Exposé – SVT – Collège/Lycée)

« • D'une manière plus générale, la lumière et sa variation de durée jouent un rôle fondamental dans le cycle de développement des plantes et ponctuent toutes les étapes de leur croissance.

• Chez les plante s, comme chez de nombreuses formes vivantes, la température est un fodeur extérieur extrêmement important car elle conditionne la vitesse des réactions chimiques et donc le niveau de métabolisme.

Jusqu'à un certain point, plus la température est élevée, plus le niveau de métabolisme l'est a ussi.

• Les températures extrêmes, froides ou chaudes, sont généra lement nocives et les plantes doivent développer des stratégies adaptatives pour y résister.

Incidemment on peut définir pour chaque espèce végétale des valeurs limites à l'intérieur desquelles le développement est possible et au-delà desquelles la plante périt inévitablement.

• La plupart des espèces ne sont capables de vivre qu'entre 10 et 30 °C, mais, chez certaines espèces spécia lisées, ces frontières sont largement dépassées .

• Chlamydomonas niva/is, par exemple, une algue unicellulaire renfermant un pigment rouge, est capab l e de vivre sur la neige (0°(} , tout comme Ancylonema , Scolie/las nivolis , certaines Chlore/Jo ou des Pleurococcus .

Le record en la matière est- 20 oc.

• À l'inverse , des cyanobactéries sont capables de survivre entre 50 à 100 oc.

• Plus qu'au niveau abolu de température, les plantes sont sensibles aux variations de celle-ci.

Des variations trop brutales , auxquelles la plante n'a pas le temps de s'adapter, sont souvent fatales.

Même les espèces extrêmes ont besoin d'un délai d'adaptation lorsque la température de leur milieu varie .

LA PROTECTION CONTRE LE FROID • Un fort abaissement de la température pose plusieurs difficultés pour la survie de la plante.

La première est le ralentissement et la désorganisation du métabolisme .

La seconde est la formation de cristaux de glace à partir de l'eau présente dans les cellu les.

En se développant, ces cristaux peuvent endommager irrémédiablement les structures des cellules au point de les détruire .

De plus , en cas de gel, l'eau ne peut pas circuler si bien que les pertes par les parties supérieures ne peuvent plus être compensées : la plante meurt alors déshydratée.

Pour contourner ces problèmes , les végétaux ont développé diverses adaptations .

• La plus radicale consiste à survivre à l'état de groine dormonte.

De par leur constitution, les graines sont particu­ lièrement résistantes aux basses températures .

C'est la stratégie des plantes annuelles.

• Une autre solution est de se débarrasser des organes sensibles (feuilles et éventuellement tiges ) situées au-dessu s du sol et de survivre grâce à un organe souterrain (bulbe, rhizome ...

) qui a stocké pendant la belle saison toutes les ressources nutritives nécessaires à la reprise printanière .

Les arbres caducs se contentent de perdre leurs feuilles et la circulation de sève est interrompue .

• Enfin, certaines plantes se couvrent de poils pour créer, autour de leurs organes , une zone de moindre échange thermique .

D 'autres espèces développent des organes aux parois très épaisses , d'autres encore p résentent une morpho logie très compacte, au ras du sol, comme dans la toundro .

• Pour résister aux plus basses températures et au gel, les plantes appliquent le principe de la surfusion : elles abaissent leur point de congélation en augmentant la concentration en substances dissoutes (sucres provenant de l'amidon , par exemp l e ) dans les cellules.

Cette étape peut être complétée par un durcissement progressif des membranes cellulaires et l'expulsion d 'une partie de l'eau intracellulaire vers les espaces extracellulaires.

L'ADA PTATI ON À LA CHA LE U R • Pour échapper aux forte s températures , le moyen le plus radical, comme pour échapper aux basses températures , consiste à survivre à l'état de graine dormante .

• La plante en pied présente toutefois divers dispositifs anatomiques en vue d'évacuer la chaleur .

Les feuilles , par exemp le, prennent une position oblique par rapport aux rayons du soleil , de façon à y être moins exposées .

De même , une couleur claire réfléchit les rayons et diminue l'absorption d 'énergie et donc de chaleur.

Des poils réflecteurs , disposés sur toute ou partie de la plante, jouent le même rôle .

Enfin , les stomntes .

sortes de pores disposées sur les feuilles, par lesquelles se produisent les échanges gazeux , peuvent s'ouvrir pour augmenter le phénomène de transpiration qui produit par évaporation de l'eau un abaissement local de la températ ure.

LES PLANTES ET L'EAU • l'eau est un constituant fondamental de tous les êtres vivants .

Seules les­ formes dormantes (graines , spores ...

) peuvent s'en passer pour survivre .

• En théorie, un excès ou un déficit en eau peuvent poser un problème de survie aux végétaux .

Dans la pratique, ces derniers sont surtout confrontés à des déficits .

Dans quelques rares cas, comme dans l'écosy stème des mangroves, les plante s terrestres se sont adaptées à un excès d 'eau.

LES PLAN TES ET L'EAU • Comme pour les autres facteurs externes, les espèces végétales montrent des préférences en matière de taux d'humidité .

Certaines ont besoin de vivre dans des milieux très humides, d'autres , au contraire, survivent dans des milieux très secs .

·Les plantes po"tl. »