QU'EST-CE QUE LE GAMÉTOPHYTE? (EXEMPLES DANS DIFFÉRENTES ESPÈCES) - LA BIOLOGIE - 2025

Le gamétophyte est un organisme haploïde multicellulaire qui provient d'une spore haploïde qui possède un groupe de chromosomes. Il correspond à la phase haploïde d'une plante, destinée à produire des gamètes, et à la phase sexuelle dans l'une des deux phases alternées du cycle de vie des plantes terrestres et des algues marines.

Cet organisme développe des organes sexuels qui donnent naissance à des gamètes, qui sont des cellules sexuelles haploïdes impliquées dans la fécondation. Cela donne naissance à un zygote diploïde, c'est-à-dire qu'il a deux ensembles de chromosomes.

Gamétophytes poussant dans un terrarium. Espèce inconnue. Arbre aléatoire, de Wikimedia Commons

De ces deux ensembles de chromosomes, l'un correspond au père et l'autre correspond à la mère. La division cellulaire du zygote produit un nouvel organisme multicellulaire diploïde.

Dans la deuxième étape du cycle de vie connue sous le nom de sporophyte, sa fonction est de produire des spores haploïdes par division cellulaire appelée méiose.

La morphologie du gamétophyte dépend du sexe, c'est-à-dire que les femelles auront une forme et les mâles une autre forme différente.

Gamétophyte chez les bryophytes

Dans ce groupe de plantes (mousses, hépatiques et cornues), le gamétophyte est l'étape la plus importante du cycle biologique.

Ce gamétophyte bryophyte a une longue durée de vie et est indépendant d'un point de vue nutritionnel. Les sporophytes sont généralement attachés et ont besoin de gamétophytes.

Dans les mousses, la spore commence à se développer en germant et forme un filament de cellules appelé protonème.

Lors de la maturation, le gamétophyte évolue sous forme de pousses denses qui donnent naissance aux organes sexuels ou gamétanges producteurs de gamètes. Les œufs sont produits dans l'archegonia et le sperme dans les anthéridies.

Dans des groupes tels que les hépatiques appartenant à l'ordre des Marchantiales, les gamètes proviennent d'organes spécialisés appelés gamétophores ou gamétangiophores.

Gamétophytes dans les plantes vasculaires

Dans toutes les plantes vasculaires (avec tige, feuilles et racines), les sporophytes prédominent avec une tendance vers de petits gamétophytes femelles dépendant des sporophytes. Cela devenait de plus en plus perceptible à mesure que les plantes évoluaient vers la forme de reproduction par graines.

Les fougères ne produisent qu'un seul type de spore appelé homospores. Ses gamètes sont exosporiques, ce qui signifie que les gamétophytes vivent librement et évoluent à l'extérieur de la paroi des spores.

Ces gamétophytes exosporiques peuvent être bisexuels (monoïques), c'est-à-dire capables de produire du sperme et des ovules dans le même corps. S'ils se spécialisent dans les organismes femelles et mâles, séparément, ils sont appelés dioïques.

Les plantes vasculaires hétérospores (elles produisent à la fois des mégaspores et des microspores) ont un gamétophyte qui se développe de manière endosporique, à l'intérieur de la paroi de la spore. Dans ce cas, les gamétophytes sont dioïques, produisant des ovules ou du sperme, mais jamais les deux.

Gamétophytes dans les fougères

Chez les fougères, les gamétophytes sont petits, photosynthétisés et ont un mode de vie libre, car ils n'ont pas besoin du sporophyte pour se nourrir.

Chez l'espèce leptosporangiate dryopteris, de fougère, le gamétophyte est autotrophe (il fabrique sa propre nourriture), il photosynthétise et possède une structure appelée le prothalo qui produit les gamètes. Le prothalo maintient le sporophyte à son stade précoce de développement multicellulaire.

Dans certains groupes, en particulier dans la branche généalogique (Psilotaceae et Ophioglossaceae), les gamétophytes sont souterrains et survivent en établissant des relations mycotrophes avec des champignons.

Gamétophytes dans les lycophytes

Deux types différents de gamétophytes sont produits dans les lycophytes. Dans les familles des Huperziaceae et Lycopodiaceae, les gamétophytes germés par des spores sont libres, souterrains et mycotrophes, ce qui signifie qu'ils se nourrissent de relations symbiotiques avec des champignons.

Dans les familles Selaginella et Isoetes, les mégaspores restent attachées au sporophyte initial et un mégagamétophyte se développe en son sein.

Au fur et à mesure qu'ils mûrissent, des fissures sont ouvertes à la jonction du trilet pour faciliter l'entrée des gamètes mâles dans l'archegonia, où ils entrent en contact avec les ovules.

Gamétophytes dans les plantes à graines

Les plantes qui ont des graines sont appelées angiospermes et gymnospermes, toutes sont endosporiques et hétérospores.

Dans ces plantes, les gamétophytes se transforment en organismes multicellulaires lorsqu'ils sont à l'intérieur de la paroi des spores et que les mégaspores sont retenues dans le sporange.

Dans les plantes à graines, le microgamétophyte est appelé pollen. Les microgamétophytes de la plante à graines sont constitués de deux ou trois cellules lorsque les grains de pollen sortent du sporange.

Toutes les plantes à graines sont des hétérospores et produisent des spores de différentes tailles: grosses spores femelles et petites spores mâles.

Le mégagamétophyte évolue dans le mégaspore dans les plantes vasculaires sans pépins et dans le mégasporange dans un cône ou une fleur de plantes à graines.

Le microgamétophyte des graines, qui est le grain de pollen, se rend là où se trouve l'ovule, porté par un vecteur physique ou animal et y produit deux spermatozoïdes par mitose.

Gymnospermes

Chez les gymnospermes, le mégagamétophyte est composé de plusieurs milliers de cellules et possède une à plusieurs archégones, chacune avec un seul ovule. Le gamétophyte est transformé en tissu pour stocker la nourriture dans la graine.

Angiospermes

Chez les plantes angiospermes, le mégagamétophyte est réduit à quelques noyaux et cellules, et est appelé sac embryonnaire. Le sac embryonnaire représentatif a sept cellules et huit noyaux, dont l'un est l'ovule.

Deux noyaux s'unissent avec un noyau de spermatozoïdes pour former l'endosperme, qui est ensuite transformé en tissu pour stocker la nourriture dans la graine.

Les plantes à graines sont caractérisées par le mégaspore retenu dans le sporophyte, par des tissus appelés téguments. Celles-ci ont pour fonction d'envelopper et de protéger le mégasporange.

Dans les plantes gymnospermes, les mégaspores sont entourées d'un tégument, tandis que chez les plantes angiospermes, elles sont entourées de deux téguments.

L'ensemble formé par le mégasporange, le mégaspore et les téguments s'appelle ovule. À l'intérieur de chaque ovule, un gamétophyte femelle évolue à partir d'un mégaspore produisant un ou plusieurs gamètes femelles.

Lorsque les grains de pollen germent et que la croissance commence, l'apparition d'un tube pollinique commence dont la fonction est l'introduction des gamètes mâles à l'intérieur du gamétophyte femelle dans l'ovule.

Chez les plantes à graines, le gamétophyte femelle reste dans l'ovule du sporophyte. Les gamétophytes mâles se trouvent dans les grains de pollen et sont des voyageurs, ils peuvent donc être transportés sur de longues distances par le vent ou par les pollinisateurs, selon les espèces.

Gamétophytes chez les animaux

Chez les animaux, le développement évolutif commence par un œuf ou un zygote, qui passe par une série de mitoses pour produire un organisme diploïde.

En se développant et en mûrissant, il forme des gamètes haploïdes basés sur certaines lignées cellulaires diploïdes par méiose. La méiose est appelée gamétogène ou gamétique.

Ce cycle est présent chez tous les animaux. Bien qu'il n'y ait pas d'alternance de générations, il y a alternance de deux phases nucléaires, l'une haploïde (les gamètes) et l'autre diploïde (développement d'un organisme par mitose à partir d'un œuf ou d'un zygote).

Par conséquent, la méiose est gamétique et ce cycle est considéré comme le plus évolué chez les organismes vivants.

Hétéromorphie des gamétophytes

Chez les plantes qui possèdent des gamétophytes hétéromorphes, il existe deux types de gamétophytes. Parce qu'ils ont des formes et des fonctions différentes, ils sont appelés hétéromorphes.

Le gamétophyte responsable de la production d'ovules est appelé mégagamétophyte, en raison de sa grande taille, et le gamétophyte responsable de la production de spermatozoïdes est appelé microgamétophyte. Si les gamétophytes produisent des œufs et du sperme sur des plantes séparées, ils sont appelés dioïques.

Les plantes hétérosporeuses comme certains lycophytes, les fougères aquatiques, ainsi que tous les gymnospermes et angiospermes, ont deux sporanges différents. Chacun d'eux produit une seule spore et un seul type de gamétophyte.

Mais tous les gamétophytes hétéromorphes ne proviennent pas de plantes hétérosporiques. Cela signifie que certaines plantes ont différents gamétophytes produisant des ovules et des spermatozoïdes.

Mais ces gamétophytes proviennent du même type de spores au sein du même sporange, un exemple de cela: la plante Sphaerocarpos.

Références

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