Les plantes sont des organismes qui ont parois cellulaires et qui font chlorophylle.
Parmi les nombreux types de plantes dans le monde, elles peuvent être classées soit comme vasculaire ou non vasculaire. Plantes non vasculaires sont les plus semblables aux premières plantes terrestres.
Définition des plantes non vasculaires
Les plantes non vasculaires n'ont pas la structure spécialisée connue sous le nom de xylème, que l'on trouve dans les plantes vasculaires. Xylem facilite le mouvement de l'eau et des nutriments dans une plante.
Les plantes non vasculaires existent depuis des millions d'années, et ils peuvent être des plantes aquatiques ou terrestres. Les plantes terrestres non vasculaires, appelées bryophytes, a probablement divergé des plantes aquatiques telles que les algues il y a environ 450 millions d'années.
La caractéristique non vasculaire est similaire à celle des ancêtres lointains des algues vertes. Étant donné que les plantes non vasculaires manquent de systèmes circulatoires ou trachéides, les nutriments et l'eau doivent se déplacer entre les cellules.
Les bryophytes comprennent les algues, les mousses (le phylum Bryophyta), les hépatiques (le phylum Marchantiophyta) et les hornworts (le phylum Anthocerotophyta).
Les hépatiques représentent les premières bryophytes, remontant à l'Ordovicien. Les archives fossiles sont limitées en raison du fait que les bryophytes ne contiennent pas de lignine.
Plus de 25 000 espèces de bryophytes existent.
Caractéristiques des plantes non vasculaires
Les bryophytes doivent vivre dans des environnements humides car ils n'ont pas de système vasculaire. De cette façon, ils peuvent directement absorber les nutriments dans les cellules.
Les bryophytes n'ont pas de types traditionnels de feuilles, de tiges et de vraies racines comme les plantes terrestres les plus évoluées. Pour cette raison, les bryophytes ont tendance à avoir une croissance lente. Les pousses individuelles sont densément emballées dans des coussins, des touffes ou des nattes. Ils se répandent sur leur substrat de sol, d'arbres ou de rochers sous forme de tapis et de monticules.
Deux grands types de plantes non vasculaires sont les pousses feuillues avec des organes aplatis tels que les mousses et les hépatiques à feuilles, et les plantes thalloïdes, telles que les hornworts (et certains types d'hépatiques).
Les caractéristiques des plantes non vasculaires comprennent des structures en forme de feuille qui sont photosynthétiques, des tiges, le thalle et des rhizoïdes à ancrer au substrat disponible. Plus les pousses sont épaisses, meilleure est leur rétention d'eau.
Plantes non vasculaires alterner leurs générations pour la reproduction. Leur haploïde gamétophyte génération (forme de reproduction sexuée) est longue, tandis que leur génération de sporophytes (forme de reproduction asexuée) est brève. L'eau est nécessaire pour que leur sperme fertilise les gamètes.
La principale forme de plantes non vasculaires est celle du gamétophyte, avec un sporophyte moins proéminent. Le sporophyte dépend de la forme gamétophyte pour son eau et sa nutrition.
Les plantes non vasculaires ne se reproduisent pas de la même manière que les plantes vasculaires. Au lieu d'utiliser des graines, des fleurs ou des fruits, les bryophytes poussent à partir de spores. Ces spores germent et deviennent des gamétophytes. Les gamètes des plantes non vasculaires utilisent des flagelles et nécessitent un environnement humide.
Le zygote résultant reste attaché à la plante principale et forme un sporophyte pour libérer des spores. Les spores donnent alors de nouveaux gamétophytes. La plupart des bryophytes possèdent un sporange, contrairement aux algues. Le sporange abrite les spores produites par la plante.
Diffusion cytoplasmique : Les plantes non vasculaires utilisent le flux cytoplasmique pour déplacer les nutriments dans les cellules conductrices.
Avantages des plantes non vasculaires
Les plantes non vasculaires ont fourni et continuent de fournir de nombreux avantages. Les plantes non vasculaires ont aidé à produire de l'oxygène dans l'atmosphère terrestre, permettant ainsi le progrès d'autres plantes et animaux.
Les plantes non vasculaires fournissent également des microhabitats pour de nombreuses espèces d'animaux. Les vers et les insectes qui améliorent la qualité du sol résident parmi les bryophytes. D'autres animaux peuvent obtenir des proies et même du matériel de nidification à partir de bryophytes.
Les plantes non vasculaires contribuent à décomposer le terrain rocheux en un sol bénéfique pour les autres plantes. Les tapis de bryophytes fonctionnent également comme de petites centrales de purification et de stabilisation de la nature. Ils absorbent les eaux de ruissellement et filtrent les eaux souterraines.
Les bryophytes possèdent également des qualités antimicrobiennes et antifongiques.
Les bryophytes réagissent rapidement aux changements environnementaux, ce qui en fait de précieux indicateurs de la qualité de l'air et de l'eau. Alors que la plupart d'entre eux préfèrent les environnements humides, certaines espèces ont évolué dans les déserts. Ils peuvent vivre dans des environnements difficiles comme la toundra.
Les bryophytes peuvent résister au dessèchement ou à la dessiccation, ce qui leur donne un avantage sur les plantes vasculaires. En fait, un type de mousse du désert, Syntrichia caninervis, peut se réhydrater en quelques secondes en modifiant sa surface.
Les plantes non vasculaires sont d'excellents modèles pour l'évolution et études écologiques. Ils fournissent d'excellents modèles pour la variation intraspécifique et interspécifique.
Exemples de plantes non vasculaires
Les trois principaux types de plantes terrestres non vasculaires comprennent les hépatiques, les hornworts et les mousses mentionnés précédemment.
Hépatiques (Marchantiophyta) se sont répandus sur la plupart des terres du monde. Il existe plus de 7 000 espèces d'hépatiques. Les hépatiques se distinguent par leurs folioles, qui ressemblent à des lobes de foie, d'où leur nom. Les sporophytes des hépatiques sont des plantes courtes et petites. Les sporophytes des hépatiques ne contiennent pas de stomates.
Les hépatiques libèrent des spores haploïdes qui forment leurs sporanges. Ceux-ci voyagent par le vent ou l'eau, germent puis se fixent au substrat. Les hépatiques peuvent être thalloïdes, poussant dans des tapis thalloïdes, ou feuillues, avec des structures photosynthétiques ressemblant à des feuilles.
Hornworts (Anthocerotophyta) représentent environ 160 espèces dans le panthéon des plantes non vasculaires. Les hornworts produisent des sporophytes plus longs (producteurs de spores) qui ressemblent à des tuyaux. Ces sporophytes en forme de corne se rompent pour répandre leurs spores.
Contrairement aux hépatiques, les hornworts possèdent stomates. Ils ont tendance à rester près des sources d'humidité. Leurs gamétophytes sont de couleur bleu-vert et se développent comme un thalle plat.
Leurs spermatozoïdes voyagent vers le archégonie pour féconder les œufs. Après le zygote se développe dans le long sporophyte, il se divise et propulse les spores dans l'environnement via des structures appelées pseudo-élateurs.
Les hépatiques et les hornworts peuvent également fragmenter leurs feuilles et leurs branches pour se reproduire de manière asexuée. De tels fragments sont appelés gemmes. Les gouttes de pluie peuvent les transporter et lorsqu'elles atterrissent, elles se transforment en gamétophytes.
Mousses (Bryophyta) représentent plus de 10 000 espèces de plantes non vasculaires et sont donc les plus diverses.
Les mousses possèdent des feuilles vertes courtes et plates; structures ressemblant à des racines; et dans certaines variétés, même des branches. Les stomates ou ouvertures sur les tiges de mousse leur permettent de s'adapter aux environnements secs.
Les rhizoïdes des mousses naissent de la base de leurs gamétophytes. Les rhizoïdes fonctionnent de la même manière que les racines, permettant à la plante de s'ancrer à un substrat. Ceci est particulièrement utile dans des zones telles que la toundra, où le sol gelé rend difficile l'enracinement d'autres types de plantes.
Les mousses vivent dans la toundra, dans les forêts tropicales et dans des endroits très différents. Ils servent de stockage à la fois pour l'humidité et les éléments nutritifs du seuil. Ils fabriquent de la nourriture et des abris pour les animaux. La mousse crée de nouveaux habitats pour d'autres organismes, en particulier après des perturbations de l'environnement.
Leur tige soies ont des cellules pour transférer les nutriments du sporophyte à leur sporange. le péristome est une structure en mousse qui aide à libérer les spores dans les bonnes conditions d'humidité.
Les coussins en mousse peuvent être hémisphériques ou aplatis. La taille des coussins permet de déterminer l'hydratation de la plante. Les mousses suivent aussi l'alternance des générations. En plus de leur importance environnementale, les mousses constituent d'excellentes plantes d'aménagement paysager pour les zones humides.
Les scientifiques ont récemment trouvé des preuves que les mousses et les hornworts peuvent être plus étroitement liées aux plantes vasculaires qu'aux hépatiques.
À mesure que les écologistes en apprennent davantage sur les plantes non vasculaires, il devient clair à quel point elles sont importantes pour les écosystèmes du monde entier. Les plantes non vasculaires fournissent des études de cas intéressantes sur l'état de l'environnement. Leurs cycles de vie uniques et leur longue histoire prouvent à quel point ces plantes sont durables à ce jour.