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34.3: Plantes vasculaires sans pépins
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Seedless Vascular Plants
 
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34.3: Seedless Vascular Plants

34.3: Plantes vasculaires sans pépins

Seedless Vascular Plants Were the First Tall Plants on Earth

Today, seedless vascular plants are represented by monilophytes and lycophytes. Ferns—the most common seedless vascular plants—are monilophytes. Whisk ferns (and their relatives) and horsetails are also monilophytes. Lycophytes include club mosses, spikemosses, and quillworts—none of which are true mosses.

Unlike nonvascular plants, vascular plants—including seedless vascular plants—have an extensive network of vascular tissue comprised of xylem and phloem. Most seedless vascular plants also have true roots and leaves. Furthermore, the life cycles of seedless vascular plants are dominated by diploid spore-producing sporophytes, rather than gametophytes.

However, like nonvascular plants, seedless vascular plants reproduce with spores rather than seeds. Seedless vascular plants are also typically more reproductively successful in moist environments because their sperm require a film of water to reach the eggs.

The Life Cycle of Seedless Vascular Plants

Like animals, seedless vascular plants (and other plants) alternate between meiosis and fertilization during reproduction. Meiosis is a cell division process that produces haploid cells—which contain one complete set of chromosomes—from a diploid cell—which contains two complete sets of chromosomes. Fertilization, by contrast, produces a diploid cell called a zygote through the fusion of haploid cells called gametes—sperm and eggs.

In most animals, only the diploid stage is multicellular, and gametes are the only haploid cells. Plants, however, alternate between haploid and diploid stages that are both multicellular; this is called alternation of generations. Alternation of generations is a feature of all sexually reproducing plants, but the relative size and prominence of the haploid and diploid stages differ among plants.

In seedless vascular plants (as well as seed plants), the diploid stage of the life cycle—the sporophyte—is dominant. For example, what most people recognize as a fern is the large, independent fern sporophyte. Sporophytes produce haploid cells called spores through meiosis.

A spore can germinate and develop into a gametophyte—the haploid stage of the life cycle—through mitosis. Gametophytes produce egg and sperm cells through mitosis (unlike animals, which produce gametes through meiosis). Most seedless vascular plants produce one type of spore that gives rise to a bisexual gametophyte. The gametophytes are smaller and less structurally complex than the sporophytes, but they can photosynthesize and do not depend on the sporophyte for nourishment or protection.

Egg and sperm cells fuse through fertilization, forming a diploid zygote. The zygote divides through mitosis to generate the familiar, fronded fern sporophyte—continuing the cycle.

Les plantes vasculaires sans pépins étaient les premières plantes hautes sur Terre

Aujourd’hui, les plantes vasculaires sans pépins sont représentées par des monilophytes et des lycophytes. Les fougères, les plantes vasculaires sans pépins les plus courantes, sont des monilophytes. Les fougères à fouetter (et leurs parents) et les queues de cheval sont également des monilophytes. Les lycophytes comprennent des mousses de club, des spikemosses et des quillworts, dont aucun n’est de vraies mousses.

Contrairement aux plantes non vasculaires, les plantes vasculaires, y compris les plantes vasculaires sans graines, ont un vaste réseau de tissus vasculaires composés de xylem et de phloème. La plupart des plantes vasculaires sans pépins ont également de vraies racines et des feuilles. En outre, les cycles de vie des plantes vasculaires sans pépins sont dominés par les sporophytes diploïdes producteurs de spores, plutôt que par les gamètes.

Cependant, comme les plantes non vasculaires, les plantes vasculaires sans pépins se reproduisent avec des spores plutôt que des graines. Les plantes vasculaires sans pépins sont également généralement plus reproductrices dans des environnements humides parce que leur sperme a besoin d’un film d’eau pour atteindre les œufs.

Le cycle de vie des plantes vasculaires sans pépins

Comme les animaux, les plantes vasculaires sans pépins (et d’autres plantes) alternent entre la méiose et la fertilisation pendant la reproduction. La méiose est un processus de division cellulaire qui produit des cellules haploïdes — qui contiennent un ensemble complet de chromosomes — à partir d’une cellule diploïde — qui contient deux ensembles complets de chromosomes. La fécondation, en revanche, produit une cellule diploïde appelée zygote par la fusion de cellules haploïdes appelées gamètes — sperme et ovules.

Chez la plupart des animaux, seul le stade diploïde est multicellulaire, et les gamètes sont les seules cellules haploïdes. Les plantes, cependant, alternent entre les stades haploïdes et diploïdes qui sont à la fois multicellulaires; c’est ce qu’on appelle l’alternance des générations. L’alternance des générations est une caractéristique de toutes les plantes qui se reproduisent sexuellement, mais la taille relative et la proéminence des stades haploïde et diploïdes diffèrent d’une plante à l’autre.

Chez les plantes vasculaires sans pépins (ainsi que les plantes de semences), le stade diploïde du cycle de vie — le sporophyte — est dominant. Par exemple, ce que la plupart des gens reconnaissent comme une fougère est le grand sporophyte de fougère indépendante. Les sporophytes produisent des cellules haploïdes appelées spores par la méiose.

Une spore peut germer et se développer en gibierophyte — le stade haploïde du cycle de vie — par la mitose. Les gamètes produisent des ovules et des spermatozoïdes par mitose (contrairement aux animaux, qui produisent des gamètes par méiose). La plupart des plantes vasculaires sans pépins produisent un type de spore qui donne naissance à un novatophyte bisexuel. Les gamètes sont plus petits et moins complexes structurellement que les sporophytes, mais ils peuvent photosynthétiser et ne dépendent pas du sporophyte pour se nourrir ou se protéger.

Les ovules et les spermatozoïdes fusionnent par fécondation, formant un zygote diploïde. Le zygote se divise par mitose pour générer le sporophyte familier de fougère fronde— poursuivant le cycle.


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