BRYOPHYTES: CARACTÉRISTIQUES, PHYLOGÉNIE, CLASSIFICATION, REPRODUCTION - LA BIOLOGIE - 2025

Les bryophytes ou bryophytes, également connus sous le nom de mousses, sont de petites plantes non vasculaires en milieu humide et sur diverses surfaces telles que les roches, le sol, les troncs, entre autres. Quelque 24 000 espèces sont connues et, grâce à leur capacité à tolérer de larges plages de températures, elles sont réparties dans les régions arctiques, tropicales et même les déserts.

Historiquement, ce groupe a été classé en trois groupes principaux: les hépatiques, les hornworts et les mousses. À l'heure actuelle, cette classification est considérée comme paraphylétique, car les anthocérotes sont plus liés aux plantes vasculaires qu'au reste des bryophytes.

Source: Par Marie Čcheidzeová, de Wikimedia Commons

Les bryophytes, comme les plantes, contiennent un certain nombre de pigments tels que la chlorophylle, les carotènes et les xanthophylles. Son cycle de vie comprend un processus d'alternance de générations, appelé gamétophyte et sporophyte.

Chaque génération diffère de l'autre en termes de nombre, de forme et de fonction chromosomiques. Ils ont également une reproduction asexuée par des processus de bourgeonnement et de fragmentation.

En raison de leur sensibilité, les bryophytes sont utiles dans les zones de conservation, car ils fonctionnent comme un indicateur environnemental de la pollution atmosphérique.

Plusieurs fois, en raison de leur similitude morphologique, certaines algues ou lichens sont appelés à tort «mousses». De même, les termes «mousse» et «bryophyte» ont été utilisés de manière très vague dans la littérature. À proprement parler, les mousses ou bryophytes sont un clade qui ne comprend pas les hépatiques et les anthocères.

Caractéristiques générales

Les botanistes divisent leurs organismes d'étude en deux grands groupes de plantes terrestres: les bryophytes ou plantes non vasculaires et les trachéophytes ou plantes vasculaires.

Les bryophytes se caractérisent par de petites tailles et poussent dans des structures très compactes rappelant un coussin ou un coussin. On les trouve sur différents types de roches et de grumes au sol et sous forme d'épiphytes sur les arbres forestiers.

Tous les bryophytes sont écologiquement persistants et la phase qui exécute les processus photosynthétiques est le gamétophyte, qui est haploïde. La phase sporophyte est diploïde et se développe comme une tige non ramifiée et un sporange terminal. Elle se caractérise par une existence éphémère et une vie ancrée au gamétophyte pour des raisons nutritionnelles.

Morphologiquement, ses structures peuvent ressembler à celles d'une plante vasculaire. Chez le gamétophyte, on distingue les rhizoïdes et les petites «feuilles» acérées. Cependant, ils diffèrent d'eux par certaines caractéristiques.

Bien que les bryophytes manquent de véritables tissus vasculaires responsables du transport des sucres et d'autres nutriments, ils présentent des structures homologues appelées hydroïdes. Ces plantes ne forment jamais de xylème, le tissu conducteur lignifié responsable du transport des sels et de l'eau dans les plantes vasculaires.

Habitat

Les bryophytes ont un niveau de tolérance environnementale relativement large. Ils peuvent vivre et se développer dans des environnements chauds et tempérés, humides ou ombragés. Ils peuvent également être trouvés dans les marécages.

Une espèce particulière est le genre Sphagnum ou mousse de tourbe qui couvre 1% de la surface du monde entier. Parmi ses particularités, il y a la rétention d'immenses quantités d'eau, de 20 à 30 fois son poids.

Phylogénie

La phylogénie qui comprend les plantes à stomates est divisée en deux grandes branches, l'une conduit à des plantes à tiges naissantes - les antérophytes - tandis que l'autre conduit à des plantes aux systèmes conducteurs très efficaces.

Ce dernier groupe est connu sous le nom d'hémitrachéophytes et comprend les bryophytes ou mousses, avec un système de conduction rudimentaire, et les trachéophytes, qui comprennent les plantes vasculaires qui ont de véritables vaisseaux conducteurs.

La phylogénie des bryophytes ayant évolué au fil des années, nous en ferons une description basée sur un schéma temporel:

Perspective historique

Les trois lignées connues de bryophytes sont les hépatiques, les hornworts et les mousses. La relation entre eux est restée inconnue pendant de nombreuses années et était l'une des questions les plus importantes de la biologie évolutive des plantes.

Bon nombre des hypothèses soulevées incluaient différents arrangements de l'arbre, considérant généralement les bryophytes comme un degré des trois lignées monophylétiques mentionnées ci-dessus.

Certains auteurs ont suggéré que les hépatiques étaient le groupe frère des autres embryophytes, et d'autres ont proposé des anthocérotes comme groupe frère.

Les bryophytes étaient auparavant considérés comme un seul phylum, qui se trouvait dans une position intermédiaire entre les algues et les plantes vasculaires.

Phylogénie actuelle

La biologie moléculaire et l'existence de puissants programmes informatiques ont révolutionné la reconstruction des phylogénies, permettant d'analyser une quantité massive de données. Ainsi, les phylogénies obtenues à l'aide de caractères morphologiques peuvent être supportées.

Actuellement, différentes conclusions ont été tirées. Il est maintenant admis que les trois groupes de bryophytes mentionnés comprennent trois lignées évolutives distinctes.

En utilisant les caractéristiques structurelles du génome et les données de séquence, il a été constaté que les anthocérotes sont les plus proches des trachéophytes.

Classification

Les espèces de bryophytes sont classées en trois phylums: Marchantiophyta (hépatiques), Bryophyta (mousses) et Anthocerotophyta (anthocérotes). Comme discuté, ils ne forment pas un groupe monophylétique - un groupe contenant l'ancêtre commun le plus récent et tous ses descendants - ils représentent donc un degré dans l'évolution des embryophytes.

Des trois groupes, nous trouvons la plus grande diversité de mousses, avec plus de 15 000 espèces reconnues à ce jour.

Hépatique

Les hépatiques habitent généralement les régions tropicales d'Amérique. Sa taille est petite, bien que certaines espèces puissent atteindre 30 cm. Le protonème est globuleux, le gamétophyte est un thalle simple ou à chambre à air.

Les «feuilles» sont disposées en trois colonnes et divisées en plus de deux lobes, sans veine médiane. Ils n'ont pas de stomates et ont des organites spéciaux appelés corps huileux.

Anthocérotes

Ils sont caractérisés par un protonème globuleux, la forme du gamétophyte est un simple thalle. Ils présentent un plaste et un pirinoïodes.

Les mousses

Les mousses sont un groupe cosmopolite divisé en trois ordres: Bryales, Sphagnales et Andraeales. Le protonema est filamenteux et la disposition des "feuilles" est en spirale et avec la présence d'une veine médiane. Il ne présente pas d'organites spéciaux.

Contrairement aux groupes précédents, le rhizoïde est brun et composé de plusieurs cellules. Les stomates sont présents dans la capsule du sporophyte, qui est complexe avec un opercule, une thèque et un cou.

la reproduction

Les bryophytes ont un cycle de vie qui implique deux générations: le gamétophyte et le sporophyte. La première cellule du gamétophyte est la spore qui, lors de la germination, devient une structure d'apparence filamenteuse, laminaire, globuleuse, appelée entre autres protonème.

Le protonème

Le protonema est attaché au sol par des appendices dépourvus de chlorophylle appelés rhizoïdes. Une pousse provient du protonème qui, à son tour, produit un gamétophyte complexe.

Cette structure est la phase haploïde du cycle de vie et se caractérise par un petit thalle aplati ou foliacé. Dans certains cas, rappelle morphologiquement une algue filamenteuse.

Dans le premier cas, le thalle est un ruban lobé qui se ramifie en deux et utilise les rhizoïdes pour s'ancrer au substrat. En revanche, si le thalle est foliacé, la structure est constituée d'un axe qui ressemble à une tige et les feuilles en naissent. Comme dans les thalles aplatis, les foliacées sont fixées au substrat au moyen de rhizoïdes.

Bien qu'il existe des structures qui ressemblent aux tiges, aux feuilles et aux racines des plantes vasculaires, dans les bryophytes, il n'y a pas de vaisseaux et ces organes sont plus simples.

Une autre différence est liée à la dotation chromosomique, le gamétophyte est haploïde tandis que chez les plantes les feuilles, les racines et autres sont diploïdes.

Le gamétophyte

Le gamétophyte produit des structures asexuées, bien qu'il ait également des organes sexuels. La reproduction asexuée se fait par des bourgeons ou des fragments de thalle. Si ces structures sont situées dans des régions aux conditions environnementales favorables, elles pourront développer un protonème et un nouveau gamétophyte.

De même, les organes sexuels sont connus sous le nom d'archegonia (organe féminin en forme de bouteille) et d'anthéridies (organes mâles globuleux) et peuvent être situés de manière différentielle.

Dans les gamétophytes thaloïdes, les organes sexuels se trouvent à l'intérieur de la plante. Certains bryophytes peuvent être monoïques et d'autres peuvent être dioïques.

Les organes sexuels masculins produisent un type de cellule avec deux flagelles appelés antérozoïdes. La présence d'eau est essentielle à la fécondation car les spermatozoïdes sont capables d'utiliser leurs flagelles pour nager sur de courtes distances. C'est ainsi que se produit la reproduction sexuée.

Le sporophyte

Au fur et à mesure que l'oosphère se développe, les cellules situées dans le col de l'archegonium disparaissent et leur contenu est libéré par la rupture de l'apex. Les antérozoïdes sont expulsés et un seul d'entre eux peut ouvrir la couverture de l'oosphère. À ce stade, la première structure diploïde est formée: le sporophyte.

Le sporophyte se développe par division cellulaire jusqu'à ce qu'un pied se forme et que les autres cellules forment les organes du sporophyte. Les cellules du ventre de l'archegonium donnent naissance à une structure appelée caliptra.

Comparé au gamétophyte, le sporophyte est de courte durée et la structure n'est pas aussi intéressante et attrayante que le gamétophyte.

Le cycle de vie décrit précédemment est assez similaire dans les trois groupes de bryophytes, à l'exception que certaines structures varient en termes de morphologie et d'arrangement.

Références

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