Un aperçu de botanique

Elaphoglossum succisifolium (Thouars) T.Moore par Arnaud Rhumeur, licence CC BY-SA
Là où le citadin en promenade ne voit que du vert, le botaniste voit des centaines d'espèces végétales variant par leur forme, leur couleur, leur parfum et leur utilité. Pour pouvoir appréhender cette diversité, il faut connaître un minimum de l'anatomie des plantes.

Introduction

Une plante est composée de 3 grandes parties : racines, tiges et feuilles. La façon dont sont ordonnées ces 3 parties conditionne le port de la plante. La reproduction est assurée par les fleurs, qui peuvent être groupées en inflorescence. Les fruits, issus de la fécondation des fleurs, ont des formes très différentes selon les plantes.
Les classifications végétales sont toutes basées sur ces différents critères anatomiques qui ont évolué au cours des temps.

Les racines

Les différentes parties

C’est le plus souvent un organe souterrain ayant pour rôle principal d’absorber l’eau et les sels minéraux indispensables à la plante et de fixer celle-ci dans le sol. La racine peut avoir également un rôle de réserve.
On peut définir 4 parties dans une racine :

racines
  • La zone subéreuse (4) correspond à la partie la plus âgée de la racine; elle porte les racines secondaires ou radicelles.
  • La zone pilifère (3) émet des poils absorbants. Ce sont eux qui permettent l’absorption de l’eau et des sels minéraux.
  • La zone d’accroissement (2) située derrière la coiffe, elle est responsable de la multiplication cellulaire.
  • La coiffe (1) termine et protège la racine. C’est elle qui permet la pénétration dans le sol.

Les différents types

racine pivotante
Racine pivotante

On distingue plusieurs types de racines selon l’écologie de la plante :

Racine pivotante (image 1)
la racine va chercher l’eau en profondeur. Ce sont principalement les arbres et les plantes de régions sèches qui possèdent ce système.

Racine fasciculée (image 2) les racines courent sous la surface du sol.

Racine fasciculée
Racine fasciculée

Racine adventive : racine prenant naissance sur une tige (souterraine ou aérienne) tel que les stolons du fraisier. Sert souvent à la multiplication végétative et au bouturage des plantes.
Racine traçante : racine qui s’étend horizontalement, elle peut donner des tiges adventives ou drageons.

Les tiges

Les différentes parties

La tige est un organe, le plus souvent aérien, servant de relais entre les racines et les feuilles dans l’échange de substances chimiques.
La tige correspond à une alternance de noeuds et d’entre-noeuds, les noeuds étant le point de départ d’organes latéraux tels que les rameaux et les feuilles.

La tige porte des bourgeons. Un bourgeon est un organe de croissance, c’est lui qui est aussi à l’origine d’un nouveau rameau ou d’une nouvelle inflorescence. Chaque tige possède un bourgeon terminal qui la termine et plusieurs bourgeons axillaires situés à la base des feuilles.

La tige peut être souterraine, dans ce cas les feuilles sont réduites à l’état d’écailles et la tige sert d’organe de réserve. On appelle rhizome les tiges souterraines vivaces qui sont souvent de forme allongée et en position horizontale dans le sol. On appelle tubercule un organe souterrain de réserve provenant soit d’une tige ou d’une racine modifiée. On appelle bulbe un bourgeon souterrain modifié, riche en réserve, porté par une tige réduite et protégé par des feuilles en écaille.

Le collet correspond à la transition tige – racine.

Les différents types

types de tiges
Types de tiges

La tige peut être :
Dressée : la tige est suffisamment robuste pour se développer à la verticale.
Montante : concerne souvent des plantes dont la souche est vivace et robuste mais dont les tiges aériennes sont grêles et herbacées.
Couchée ou rampante : les tiges sont étalées au sol et ne montent pas ou peu. On parle également de plantes prostrées.
Volubile : entoure un support pour y prendre appui.
Grimpante : se fixe sur un support par des crampons qui sont des racines adventives ou par des vrilles, qui sont des feuilles transformées.

Les différents ports

La position des rameaux sur la tige détermine le port de la plante. On distingue :

Le port arborescent

port arborescent
Port arborescent

Acrotonie : le tronc est formé par le bourgeon terminal.
Hypotonie : Les bourgeons les plus gros sont dirigés vers le bas et donnent les plus longs rameaux.

Ce port concerne les arbres, arbustes,arbrisseaux et sous-arbrisseaux (petites plantes ligneuses comme le thym).

Le port buissonnant

port buissonnant
Port buissonnant

Basitonie : Il y a développement de plusieurs bourgeons dès le collet (base de la tige).
Epitonie : Les bourgeons les plus gros sont dirigés vers le haut.

Ce port concerne les buissons (ronces par exemple).

Les herbacées

Ce sont toutes les plantes non ligneuses.

Les feuilles

Les différentes parties

Une feuille est un organe aérien très important dans la nutrition de la plante. C’est en effet le lieu de la photosynthèse qui aboutit à des composés organiques (sucres, protéines) formant la sève, utilisée par le végétal pour alimenter ses cellules.

La feuille est généralement composée de 2 parties :

Feuille
Feuille
  • Le limbe, qui contient les cellules chlorophylliennes responsables de la photosynthèse,
  • Le pétiole, passage des vaisseaux conducteurs de sève de la tige vers le limbe. Une feuille sans pétiole apparent est dite sessile.
stipules
Stipules

Au point d’attache de la feuille sur la tige, il y a toujours un bourgeon axillaire.
NB : Les tiges des plantes herbacées contiennent souvent des cellules chlorophylliennes.

Des stipules, sortes de minuscules feuilles, peuvent être présentes, par paire, à la base du pétiole, sur la tige.

Les différents types

Foliole
Foliole

La feuille peut être composée de folioles :
Pour distinguer les folioles des feuilles entières, il faut rechercher le bourgeon à la base du pétiole, s’il n’y en a pas c’est une foliole. (Ex : Rosiers, Frênes, Noyer, Luzerne…)

Le bord d’une feuille peut être lisse, on dit alors qu’elle est entière, ou plus ou moins découpées. On distingue :

Feuille dentée
Feuille dentée
Si les dents sont très petites, on dit que la feuille est denticulée.
Feuille lobée
Feuille lobée
Si les lobes sont bien marqués et disposés régulièrement le long de la feuille, on emploi le terme de crenelé.

Les formes d’une feuille peuvent être très variée selon le végétal mais également selon la position de la feuille sur la tige.

Feuille lancéolée
Lancéolée : la base du limbe est plus élargie que le sommet.
Feuille oblongue
Oblongue : la base du limbe est moins large que le sommet
Feuille lyrée
Lyrée : Feuille découpée dont le lobe terminale est bien plus grand que les autres.
Feuille pennée
Pennée : Feuille découpée où les folioles sont disposées en rang le long de la nervure principale
Feuille palmée
Palmée : Feuille découpée où les nervures secondaires partent en éventail depuis la base du limbe.
Feuille digitée
Digitée : Feuille palmée où les folioles ressemblent aux doigts d’une main.
Feuille spatulée
Spatulée : Feuille en forme de spatule, où le limbe se transforme progressivement en pétiole.
Feuille réniforme
Réniforme : Feuille arrondie en forme de rein.
Feuille linéaire
Linéaire : Feuille étroite et allongée.

La position des feuilles sur la tige est un critère important dans la détermination des plantes, c’est généralement une caractéristique d’un Genre :

Feuille alterne Feuille opposée Feuille verticillée
Alterne
(ex : Prunier)
Opposée
(2 feuilles rattachées à un même noeud. Ex : Pervenche)
Verticillée
(plusieurs feuilles sont rattachées à un même nœud. Ex : Gaillet)

Les fleurs

Seul le Sous-Embranchement des Angiospermes est caractérisé par la présence de fleurs qui après la reproduction se transforment en fruits. Les autres grands groupes de plantes (Bryophytes, Ptériodphytes, Préspermaphytes et Gymnospermes) ne possèdent pas de fleurs et donc n’ont pas de fruits. Leur reproduction se fait à partir de spores (Bryophytes et Ptéridophytes) ou d’ovules nues (Préspermaphytes et Gymnospermes) qui après reproduction se transforment en graines nues. Nous ne nous intéresserons donc ici qu’au Sous-Embranchement des Angiospermes.

Les différentes parties

La fleur correspond à un ensemble de feuilles modifiées, en enveloppe florale et en organe sexuel, disposées sur un réceptacle. Un pédoncule la relie à la tige.
Une bractée, sorte de petite feuille, est souvent présente à la base des fleurs, au point d’attache du pédoncule sur la tige.

Le périanthe

Il correspond à l’ensemble des enveloppes florales : le calice et la corolle.

Calice fleur
Calice fleur

Le calice : Il occupe la position la plus externe. Il est constitué de sépales généralement verts, mais pouvant avoir la couleur de la corolle. Les sépales peuvent être soudés entre eux, sur toute leur longueur ou à leur base.
Quelques fois il existe des sépales supplémentaires, décalés par rapport aux autres, qui constituent un calicule (Potentilles).

Corolle
Corolle

La corolle :Enveloppe intérieure, formée par l’ensemble des pétales. Généralement de couleur différente du calice. Les pétales peuvent être soudés aux sépales ou entre eux sur une longueur plus ou moins grande, ce qui donne une fleur en cloche ou en tube.

tépale
Tépale

Les tépales : Chez les monocotylédones, calice et corolle ont le même aspect, on parle alors de tépales au lieu de sépales et pétales (Colchique, Crocus, Glaïeul, Narcisse…).

Partie mâle ou androcée

étamine
Etamine

Elle est composée d’étamines. Celles-ci sont formées d’un filet qui porte une anthère (grâce au connectif). On peut souvent distinguer 2 loges dans une anthère comprenant chacune 2 sac polliniques qui contiennent les grains de pollen (gamètes mâles). Les étamines peuvent être soudées aux pétales, ou être soudées entre elles par le filet ou même par les anthères.

Le pollen est transmis par anémogamie (le vent), entomogamie (les insectes), hydrogamie (l’eau courante) ou par certains oiseaux et mammifères (particulièrement les chauves-souris).

Partie femelle ou gynécée (pistil)

pistil

Le gynécée ou pistil est composé de carpelles, qui sont libres ou soudés. Un carpelle est constitué d’un ovaire, d’un style et d’un stigmate. L’ovaire peut être simple ou composé (par soudure des carpelles), et contient les graines. Un ou plusieurs styles relient le ou les stigmates à l’ovaire. Les stigmates ont pour rôle de capter les grains de pollen.

Fleurs particulières

L’architecture d’une fleur est le plus souvent basée sur une symétrie radiaire, c’est à dire qu’on ne peut y définir un avant ou un côté (comme chez les renoncules par exemple). De telles fleurs sont dites régulières ou actinomorphes. D’autres fleurs ont une architecture beaucoup plus complexe, basée sur une symétrie bilatérale. On peut donc définir un avant, un côté droit, un côté gauche… Ces fleurs sont dites irrégulières ou zygomorphes. Deux grandes familles de plantes possèdent des fleurs irrégulières : les Papilionacées (ou Fabacées ou Légumineuses) et les Orchidées.

papillonaceae fleur

La fleur d’une légumineuse est bâtie selon le schéma suivant : Le calice est soudé, un grand pétale, ou étendard, coiffe le reste de la fleur. Deux pétales, les ailes, sont disposés de chaque côté de la fleur et enveloppent partiellement les deux pétales inférieurs. Ceux-ci sont souvent réunis entre eux et forme la carène. Celle-ci peut prendre la forme d’un bec plus ou moins pointu.
Les étamines sont généralement soudées entre elles et forment un tube autour du pistil.

fleur d'orchidées

La fleur d’Orchidée est encore plus complexe. Elle possède 6 tépales sur 2 verticilles. Par extension, les 3 tépales du verticille inférieur sont nommés sépales (souvent colorés) et les 3 tépales du verticille supérieur sont nommés pétales. Deux des pétales sont plus ou moins atrophiés, le troisième, au contraire, est très développé et forme le labelle. Il prend diverses formes en fonction des espèces. Les organes sexuels sont rassemblés dans un seul « superorgane », le gymnostème. On ne trouve généralement qu’une étamine constituée de 2 masses de pollen, les pollinies, situées au-dessus d’une zone collante, le rostellum ou bursicule en partie issus de la transformation des stigmates.

Autres fleurs particulières, celles des Composées (ou Asteracées) et des Graminées (ou Poacées). Une marguerite, par exemple, n’est pas une fleur, mais un ensemble de fleurs. C’est ce que l’on appelle un capitule (voir plus bas). Chez les Graminées, les fleurs sont réunies au sein d’un épillet.

composées fleur

Les fleurs des Composées sont généralement très petites. Il en existe deux types :

  • Les fleurs en languette, ou fleurs ligulées : Leur corolle est soudée et rejetée sur le côté en une sorte de « pétale » géant.
  • Les fleurs en tubes ou fleurs tubulées : quand elles existent, elles sont en position centrale et ont leur corolle soudée en tube.
Graminées fleur

Chez les Gramineae, l’épillet correspond à la réunion de plusieurs fleurs entourées par 1 à 2 grandes bractées qui s’emboîtent généralement l’une dans l’autre : les glumes. La fleur proprement dite ne posséde pas de périanthe mais est protégée par deux petites bractées, les glumelles. Chez certaines graminées une des glumelles peut se prolonger en une longue arête.
L’épillet est en fait une mini-inflorescence.

La fécondation

Le grain de pollen, une fois posé sur le stigmate, est maintenu par une réaction de la plante. Il émet ensuite un tube pollinique qui s’allonge jusqu’aux ovules (3 mm/h). Deux cellules sexuelles du grain de pollen descendent par ce tube pollinique pour féconder l’ovule. Un embryon se développe, ainsi que l’albumen qui est un tissu de réserve. L’ovule se transforme en graine.

Les différentes inflorescences

Une inflorescence correspond à un ensemble de fleurs, voisines les unes des autres, et à leur mode de groupement.
On distingue deux grands types d’inflorescences :

  • les inflorescences indéfinies : l’axe de l’inflorescence n’est jamais terminé par une fleur, il peut donc se développer à l’infini (en théorie bien sûr). L’ordre de floraison se fait de bas en haut (basifuge ou centripète). On trouvera donc les fleurs les plus âgées au bas, ou au centre, de l’inflorescence. L’inflorescence type est la grappe (ou racème).
  • les inflorescences définies : l’axe de l’inflorescence est terminé par une fleur, l’inflorescence ne pourra donc se développer indéfiniment. L’ordre de floraison se fait de haut en bas (basipète ou centrifuge). Les fleurs les plus âgées se trouveront donc à l’extrémité de l’inflorescence. L’inflorescence type est la cyme.
La grappe L'épi La cymeLa cyme bipare
La grappe : Les fleurs sont munies d’un pédicelle (petite tige portant une fleur unique), et la longueur des pédicelles est reste proportionnelle à la distance entre 2 pédicelles successifs sur le pédoncule (tige portant l’ensemble des fleurs) (muguet, chou).
La panicule : désigne des grappes composées (grappe de grappe).
L’épi : Les fleurs sont sans pédoncule.(renouée) La cyme : Inflorescence définie car un axe principal est terminé par une fleur. On distingue des cymes unipares, bipares ou multipares selon le nombre de pédoncules qui partent du même point. (myosotis, consoude…).
Le corymbe L'ombelle Le capitule
Le corymbe : Sorte de grappe ou de panicule à pédoncules de plus en plus courts, de sorte que l’ensemble des fleurs est disposé dans un plan ou en dôme (pommier, valérianes, sorbier) L’ombelle : Tous les pédoncules sont attachés au même point. L’ensemble des bractées de chaque fleur, regroupées à la base des pédoncules, forme un involucre sorte de grande feuille plus ou moins découpée. (primevère).
On parle d’ombellules pour désigner l’ombelle proprement dite quand il y a une ombelle composée (ombelle d’ombelle)
Le capitule : Les fleurs sont attachées au même endroit sans pédoncule (Pissenlit).
Il peut y avoir des capitules composés (capitule de capitule) comme chez l’Edelweiss.

Des bractées peuvent être présentes à l’aisselle des fleurs.

Les fruits

Le fruit est une caractéristique du groupe des Angiospermes (voir l’onglet classification). Après la fécondation, la fleur se transforme en fruit qui permet de protéger les graines et d’aider à leur dissémination. Une fois le fruit mûr, il s’ouvre ou se détache de l’arbre. La libération des graines se fait alors par décomposition du fruit.

Les différentes parties

Fruit
Drupe

Ce sont les parois de l’ovaire qui se transforment lors de la fructification. On peut y distinguer trois enveloppes dont l’épaisseur et la texture vont varier selon la nature du fruit. L’ensemble des trois enveloppes est appelé péricarpe. Dans certains cas, d’autres parties de la plante, généralement le réceptacle floral, participent à la formation du fruit.
L’enveloppe la plus externe est l’épicarpe. C’est par exemple la « peau » de la pêche. Vient ensuite le mésocarpe qui peut être charnu ou non. Puis il y a l’endocarpe, la partie la plus interne sur laquelle sont rattachées les graines. L’endocarpe forme par exemple la partie dure des noyaux.
Ne pas confondre les termes de cuisines avec les termes botaniques : un fruit, au sens botanique, comprend également certains légumes de cuisines (haricots, tomates,..). Par contre certains légumes ne sont pas des fruits (gousses d’ail, carotte, pomme de terre…).

Les différents types

Il existe plusieurs types de fruits (le terme déhiscent désigne l’ouverture du fruit par une ou plusieurs fentes)

Simples Secs Akènes indéhiscents Fruit à une seule graine ne s’ouvrant pas (céréales, châtaignes)
Akènes déhiscents Capsule : Fruit s’ouvrant par un couvercle (Coquelicot) ou par des pores.
Gousse : 1 carpelle à 2 fentes de déhiscence (Haricot) Attention : rien à voir avec la gousse d’ail !
Follicule
: 1 carpelle à 1 fente de déhiscence (Héllébore)
Silique : 2 carpelles avec une fausse cloison (Crucifères). Silicule : silique courte de forme plus ou moins globuleuse.
Charnus Drupes Une seule graine protégée par un noyau. (Abricot, cerise, olive,…)
Baies Plusieurs graines directement dans la pulpe (Raisin, groseille, Orange)
Multiples (Constitués d’un ensemble de fruits) Polyakènes Ensemble d’akènes (Renoncule, potentille)
Drupéoles Ensemble de drupes (Framboise)
Complexes Fruits (au sens gastronomique !) formés d’une partie de réceptacle, ou de gynécée et englobant les vrais fruits. (Fraise, cynorrhodon, pomme, poire)
Ludovic Thébault
Contenu rédigé par Ludovic Thébault, présenté sur son site personnel