GYMNOSPERMES

Les Gymnospermes rassemblent toutes les plantes dont l'ovule (structure reproductrice femelle se transformant en graine après fécondation) est nu, c'est à dire non enveloppé dans une structure close (le carpelle). Le terme gymnosperme vient du grec gymnos, qui signifie « nu », et sperma, « semence » ou « graine ». On qualifie donc également ce groupe de « plantes à graines nues ». L'ovule est une caractéristique des Spermatophytes (plantes à graines), grand groupe de plantes qui englobe les Gymnospermes et les Angiospermes (plantes à fleurs), ces dernières possédant des ovules enfermés dans la partie basale du pistil (l’ovaire) des fleurs.

Les Gymnospermes actuelles (appelées Acrogymnospermes, en latin Acrogymnospermae) ne constituent qu’une partie de ce groupe dont de nombreux taxons (sous-groupes) sont uniquement connus à l’état fossile. Ses représentants actuels sont pratiquement tous des plantes ligneuses arborescentes ou arbustives. Certaines espèces sont réduites à deux feuilles au sol (Welwitschia mirabilis) tandis que d’autres forment les arbres les plus imposants du monde (par exemple, Sequoia sempervirens atteint 110 m de hauteur). Toutes les Gymnospermes actuelles sont des espèces pérennes (vivaces) et la plupart sont sempervirentes (à feuillage persistant), avec quelques exceptions notables d’espèces à feuilles caduques telles que le ginkgo (Ginkgo biloba), le mélèze (Larix decidua) et le cyprès chauve (Taxodium distichum).

Définition et caractéristiques des Gymnospermes

Les Gymnospermes, autrefois plus diversifiées, ne représentent aujourd’hui qu’une infime partie des Spermatophytes en termes d’espèces : on dénombre environ 1 000 espèces actuelles, réparties en douze familles. Comme chez les Angiospermes, l’ovule est constitué d’un tissu appelé nucelle dans lequel se déroule la méiose femelle. Par contre, il est enveloppé d’un tégument simple (tissu protecteur) chez les Gymnospermes et de deux chez les Angiospermes. La méiose femelle aboutit à la formation d’un seul gamétophyte (structure productrice de gamètes) femelle au sein duquel se différencient les gamètes femelles (oosphères), généralement au nombre de deux. L’unité de base de la partie reproductrice mâle est le sac pollinique (microsporange, structure végétale productrice de spores mâles), qui contient un tissu dont toutes les cellules subiront la méiose pour former des spores, qui se diviseront ensuite par mitose pour donner les grains de pollen.

Phylogénie des Gymnospermes actuelles (Acrogymnospermes)

Cette proposition de classification des Gymnospermes résulte d’analyses moléculaires effectuées dans les années 2010. Il est essentiel de souligner qu’il n’existe encore aucun consensus sur cet arbre phylogénétique qui ne représente qu’une hypothèse parmi d’autres. Ainsi, les... 

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Chez toutes les Gymnospermes actuelles, il existe un décalage pouvant aller de plusieurs mois à une année entre la pollinisation (dispersion des grains de pollen et transport jusqu’à l’ovule) et la fécondation (fusion des gamètes aboutissant à la formation d’un zygote). Pendant la phase de pollinisation, c’est-à-dire lorsque les grains de pollen sont libérés des sacs polliniques et dispersés par le vent ou les insectes, l’ovule émet une gouttelette de liquide au niveau du micropyle (ouverture dans le tégument de l'ovule). Lorsque la gouttelette se résorbe, elle entraîne les grains de pollen à l’intérieur de l’ovule où ils sont stockés durant la formation du gamétophyte femelle. Il y a donc un décalage temporel entre la formation des gamétophytes mâles (grains de pollen) et celle du gamétophyte femelle. Selon les espèces, le processus de fécondation se fait soit par siphonogamie (le grain de pollen développe un tube pollinique qui achemine deux gamètes mâles, appelés anthérozoïdes, jusqu’à l’oosphère – gamète femelle –, comme chez les Angiospermes), soit par zoïdogamie (le grain de pollen développe un tube pollinique partiel, puis libère les anthérozoïdes dans un liquide sécrété par les structures reproductrices ; les anthérozoïdes, pourvus de cils sur leur surface, se déplacent dans ce liquide jusqu’à l’oosphère). Un seul des deux gamètes mâles produits par le grain de pollen participera à la fécondation (sauf dans le cas particulier des Gnetales, cf. Diversité morphologique des Gymnospermes). La graine se forme après la fécondation, avec l’accumulation de r [...]

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