GYMNOSPERMES: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION ET EXEMPLES D'ESPÈCES - LA BIOLOGIE - 2025

Les gymnospermes sont un groupe de plantes vasculaires ayant des graines «nues», mais ne produisent pas de fleurs. Comme les angiospermes, ce groupe de plantes appartient aux "spermatophytes" ou plantes supérieures.

Les gymnospermes sont considérés par de nombreux botanistes comme représentant un groupe frère des angiospermes (plantes à fleurs) et qu'une grande partie des connaissances actuelles de ce dernier groupe est due aux études concernant les gymnospermes.

Photographie d'une forêt de conifères (Image de Johannes Plenio sur www.pixabay.com)

Selon des preuves fossiles et une analyse bioinformatique, les gymnospermes et les angiospermes ont divergé il y a environ 300 à 360 millions d'années, au cours du Carbonifère, l'une des périodes paléozoïques. Malgré le fait qu'il n'existe actuellement qu'environ 1000 espèces, au Mésozoïque, il s'agissait des formes prédominantes de la vie végétale.

Ce groupe comprend les plus grandes plantes de tout le règne végétal, comme les membres de l'espèce Sequoia sempervirens (plus de 150 m de haut) et du genre Metasequoia (plus de 100 mètres).

Dans le groupe des gymnospermes se trouvent des plantes aussi connues que les pins (conifères), les cycadales et les ginkgos, entre autres.

Caractéristiques des gymnospermes

On pense qu'il existe des groupes représentatifs de gymnospermes qui n'ont pas varié depuis plus de 100 millions d'années, c'est-à-dire qu'ils conservent de multiples caractéristiques ancestrales. De plus, ce sont des plantes à croissance très lente avec une grande longévité.

Distribution

Ces plantes sont réparties sur tous les continents, à l'exception de l'Antarctique. Environ les deux tiers de tous les gymnospermes de la biosphère sont des conifères, qui constituent plus de 35% des forêts du monde, en particulier dans les zones plus tempérées.

www.majordifferences.com/2013/03/difference-between-gymnosperms-and.html#.WZbE6lFJaM9

Structure

Tous les gymnospermes sont des plantes ligneuses et vivaces à croissance secondaire abondante. Son corps est divisé (bien qu'il ne représente qu'une seule unité) en tige, racines et feuilles. Ils diffèrent des autres plantes en ce que le corps de la plante est le sporophyte ou la génération asexuée, qui est celle qui prédomine tout au long de la vie de la plante.

Ils ont des tiges et des racines avec une croissance secondaire abondante, ce qui est particulièrement important dans le groupe des conifères. La relation entre les différentes zones tissulaires des tiges (écorce, cambium vasculaire, bois ou bûche (xylème) et moelle) varie selon les espèces.

Le transport de l'eau

En ce qui concerne le transport de l'eau dans les gymnospermes, ceux-ci diffèrent des angiospermes en ce que leur xylème est composé uniquement de cellules trachéides (ce qui implique une capacité de transport inefficace), tandis que dans les angiospermes il y a à la fois des trachéides et des vaisseaux.

Les caractéristiques de conduction hydrique des gymnospermes sont liées au type de feuille que ces plantes présentent, qui peut être de type aciculaire (sur de courtes branches) ou de type grand "palmier", mais en petit nombre.

la reproduction

L'une des principales caractéristiques des gymnospermes, bien que non la seule qui les définisse en tant que groupe, est l'absence de fleurs et la production de graines «nues». Ce sont des structures où les ovules et les graines sont exposés à la surface de sporophylles ou d'autres structures similaires, et non enfermés dans une couche protectrice et nutritive.

La fécondation de l'ovule contenu dans le gamétophyte femelle des gymnospermes se produit grâce au transport passif par le vent (anémophile) des grains de pollen ou du gamétophyte mâle complet jusqu'à la proximité de l'ovule (pollinisation).

Différences entre l'ovule d'un angiosperme et celui d'un gymnosperme (Source: Tameeria sur Wikipedia anglais, via Wikimedia Commons)

De nombreux gymnospermes sont monoïques (les gamétophytes femelles et mâles sont sur la même plante), d'autres sont dioïques (structures reproductrices femelles et mâles sur des plantes séparées).

Les structures reproductrices de chaque sexe sont regroupées en strobili unisexués, cependant, certaines espèces n'ont que des strobili mâles. Un strobilus est un ensemble de sporophiles qui produisent des sporanges.

Les strobili d'un gymnosperme (Source: Borgetti N., Isocrono D. (DISAFA) via Wikimedia Commons)

Les microsporophylles produisent des macrosporanges productrices de macrosporanges (gamètes femelles), tandis que les microsporophiles produisent des microsporanges, responsables de la production méiotique de grains de pollen (gamètes mâles).

Classification des gymnospermes

Le groupe de plantes gymnospermes représente les cinq principales lignées de plantes à graines et est divisé en quatre sous-classes, regroupées dans la classe Equisetopsida, et connues sous le nom de:

- Ginkgoidae: avec une espèce actuellement existante.

- Cycadidae: avec 297-331 espèces réparties en 10 genres. Ils proviennent généralement des régions tropicales américaines et asiatiques.

- Pinidae: avec 614 espèces réparties en 69 genres. Ces plantes sont caractéristiques des régions tempérées des hémisphères nord et sud.

- Gnetidae: avec 80-100 espèces, réparties en 3 genres.

Parmi ces quatre sous-classes, les gymnospermes comptent environ 12 familles, 83 genres et environ 1000 espèces.

Un fait curieux est que, parmi ces 83 genres, 34 d'entre eux sont monotypiques, c'est-à-dire qu'ils comprennent une seule espèce; 22 sont constitués de 2 à 5 espèces et seulement 3 genres ont près de 100 espèces, qui sont le genre Cycas, le genre Pinus et le genre Podocarpus.

Conifères

La lignée la plus étendue du groupe des gymnospermes est, sans aucun doute, celle des conifères, qui est divisée en 7 familles (bien que cela ait fait l'objet de discussions par de nombreux systématistes végétaux):

- Taxacées

- Podocarpacées

- Araucariacées

- Céphalotaxacées

- Pinacées

- Taxodiacées

- Cupressacées

Génophytes

Le groupe des gnetophytes (sous-classe des Gnetidae) est composé de trois familles, toutes composées d'un seul genre, à savoir:

- Éphédracées

- Gnetacées

- Welwitschiaceae

Cycas

La classification des cycas a été assez controversée, cependant, des publications relativement récentes ont reconnu que ce groupe est divisé en deux familles, qui ensemble totalisent 10 genres:

- Cycadacées

- Zamiacées

Exemples d'espèces de gymnospermes

Les gymnospermes constituent un groupe très important, non seulement d'un point de vue écologique mais aussi économique, car en plus de fonctionner dans les cycles du carbone terrestre, ils sont une source importante de résines, de bois et même de médicaments et de nourriture.

Séquoias

Un exemple incontestable de gymnospermes exceptionnels est celui des séquoias, appartenant à la famille des Taxodiaceae, des conifères. Les séquoias sont actuellement limités à l'état de Californie, aux États-Unis d'Amérique, et les deux espèces existantes sont connues pour leur grande envergure, car leur hauteur moyenne est de plus de 100 mètres de long.

pins

Les pins représentent également l'un des groupes les plus importants et les plus connus au sein des gymnospermes, car ils forment non seulement les forêts les plus étendues de la planète, mais ils ont également des utilisations industrielles différentes et sont intensivement exploités par l'homme pour l'extraction du bois, la production de papier et l'obtention de résines, par exemple.

Cycle de vie d'un gymnosperme (Source: Jhodlof (photographie d'arbre), JJ Harrison (photographie de cônes femelles), Beentree (photographie de cônes mâles), MPF (photo d'échelle ovulifère et de graines), RoRo (diagramme du cycle de vie final) via Wikimedia Commons)

Ginkgo biloba

Une espèce particulière de gymnosperme, le Ginkgo biloba, est également bien connue dans ce groupe. C'est la seule espèce du seul genre de la sous-classe des Gingkoidae et on pense qu'elle est le plus ancien représentant de toutes les plantes à spermatophytes vivant aujourd'hui.

Références

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