Qu’est-ce qu’une plante ?

Il y a quelques 540 millions d’années durant l’ère Paléozoïque, une algue verte, organisme photosynthétique unicellulaire, a changé de manière profonde et donna naissance à la lignée des plantes terrestres. Ce passage de l’évolution marque un des événements essentiels de la marche de la vie. Les plantes terrestres, créèrent les sols et changèrent le fonctionnement entier de la chimie de notre planète. Mais en fait, qu’est-ce qu’une plante ? 

Les taxonomistes, ceux qui définissent les limites entre les espèces et les classent, englobent différents groupes d’organismes dans le groupe des plantes et notamment, tout un éventail d’algues. Nous nous concentrerons sur les plantes terrestres : les anthocérotes, les hépatiques, les mousses, les fougères, les lycopodes, les gymnospermes (pin, sapin…) et les angiospermes (plantes à fleurs). 

Les plantes terrestres sont toutes descendantes d’un même organisme : l’algue verte © Schwoaze

Du vert partout

Les plantes, avant toute considération, sont vertes. Ce vert provient des pigments de chlorophylle qui permettent la photosynthèse, c’est-à-dire, la transformation de la lumière du soleil en énergie chimique. L’histoire même de l’apparition des chloroplastes contenant les pigments de chlorophylle est fascinante mais nous ne nous arrêterons pas à ce sujet et nous dirons simplement que la théorie suggère que ceux-ci proviennent de la symbiose de cyanobactéries.

La couleur verte des plante provient des pigments de chlorophylle qui permettent la photosynthèse © Hans

La machinerie cellulaire minuscule des plantes leur permet de créer leur matière organique, de grandir et se multiplier. Car bien que les plantes soient immobiles, tout ce qui bouge est dépendant de leur labeur, utilisant l’énergie de notre étoile, de l’eau, du dioxyde de carbone et des minéraux elles créent fleurs, fruits, racines et tiges. 

Au-delà de la chlorophylle, expliquer ce qu’est une plante, c’est raconter une histoire et pas n’importe laquelle. Car les ancêtres de toutes les plantes actuelles viennent du milieu aquatique, il a fallu conquérir la terre ferme. Celle-ci a pris longtemps, très longtemps, mais est à l’origine de grand bouleversement dans l’histoire de la vie sur Terre. 

La conquête de la terre 

Imaginons les premières plantes comme des organismes vivants, composés de plusieurs cellules et ayant la forme d’algues, créant parfois de simple tapis le long des berges des océans, lac et rivières.

Les algues ont conquis le monde terrestre il y a plus de 850 millions d’années : elles ont dû s’adapter pour pouvoir survivre en dehors de l’eau © Aitoff

C’est il y a plus de 850 millions d’années et les marées ainsi que les périodes de sécheresse les expose à l’air libre. Le monde terrestre est presque dépourvu de vie et tout reste encore à créer puisque le sol que nous connaissons, fait de matière organique décomposé, n’existe pas encore. Pour ces algues, la terre ferme est un domaine à explorer, un milieu de vie nouveau qui leur permettrait de se propager mais c’est aussi autant de contraintes nouvelles. Au fil du temps, elles évoluent pour s’aventurer toujours plus longtemps en dehors de leur milieu aquatique. L’eau qui soutenait leur corps disparaît et elles sont soumises à l’influence de la gravité. Mais de plus, l’eau nécessaire à toute fonction vitale devient plus rare, cachée dans le sol ou contenue dans l’air ambiant sous forme de vapeur. En voilà un premier défi de taille ! Comment survivre en se procurant l’eau ? Les premières plantes terrestres ont pour caractéristiques de pouvoir absorber l’eau sur toute leur surface. Ainsi les mousses, les hépatiques et les anthocérotes n’ont-elles pas de racines mais en vivant dans des milieux humides elles arrivent à se développer et à conquérir les contrées immenses qui s’offrent à elles. Certains milieux naturels comme les tourbières par exemple, sont en fait d’immenses étendues recouvertes par les mousses. 

Certains milieux naturels comme les tourbières par exemple, sont en fait d’immenses étendues recouvertes par les mousses © Skitterphoto

L’exploration verticale 

Les premières plantes ont une taille réduite et elles souffrent de la pesanteur ce qui les rendent sensible à la compétition pour la lumière. De plus, elles sont dépendantes de l’eau en permanence et même si certaines mousses ont le pouvoir de se dessécher complètement et de revivre une fois remise en présence d’eau, cette contrainte a pu favoriser le développement de tissus spécialisés qui permettent le transport de l’eau. Ainsi la conquête de la verticalité a probablement été dirigé par ces deux facteurs : la quête du soleil et l’émancipation de l’eau. 

Mais alors, si on pousse vers le haut, il nous faut bien tenir fermement dans le sol. Les racines commencent à apparaître chez les fougères, mais sont plus primitives que celles des grands arbres. Elles sont ainsi capables d’une pierre deux coup de tenir plus haute et d’aller chercher la lumière mais aussi de capter l’eau dans le sol. Toutefois, avant certaines évolutions particulières comme le bois et des structures cellulaires nouvelles, ces plantes ne peuvent s’élever aussi haut que nos arbres actuels. Certaines fougères cependant, sont retrouvées sous une forme arborescente et ce, uniquement dans l’hémisphère sud. 

Cette fougère arborescente a réussi à s’élever au dessus du sol grâce à son réseau de racine © Logga Wiggler

L’amour, l’amour 

Le développement du bois est une étape de plus dans l’évolution des plantes et nous amène à un sujet tout aussi important : l’amour. Car, au-delà de la taille, les prochains développements dans l’histoire des plantes et dans leur diversité est au niveau sexuel. Que cela vous semble curieux est compréhensible, mais les plantes ont développé toutes les stratégies possibles. Penserons-nous aux abeilles que nous en oublierons le reste ! Non, la pollinisation ne sera pas le début de l’histoire sexuelle des plantes. L’eau en est la prémisse, encore une fois.

Une plante graminée en pleine floraison et son pollen transporté par le vent. Les graminées composent le paysage des prairies et des savanes, des écosystèmes représentant 40% de la surface du globe. Elles abritent les animaux emblématiques tels que les bisons et les rhinocéros. © Free Photos

Les premières plantes se multiplient par spores (comme en attestent les fossiles), lâchés dans l’eau qui se retrouveront par chance, comme ces coraux qui libèrent tout leur suc dans la mer, laissant le hasard des courants faire le reste. Mais par la suite, de nouvelles techniques sont mises au point. Les gamètes mâles développeront de petite queue pour se déplacer (à la manière des spermatozoïdes), attirés par des molécules féminines.

Mais viennent les gymnospermes les majestueux pins, sapins, sequoia, palmier et gingko de nos vies. Eux qui ont bravé le ciel et qui dominent maintenant les forêts de dinosaures grâce au développement de structures de soutien et de vraies racines. Ces plantes se retrouvent maintenant avec la tâche de faire se rejoindre leurs graines mâles et femelles perchées tout là-haut. Nous noterons que le terme gymnosperme provient du grec et signifie littéralement ‘graine nue’, il s’agit là de l’apparition historique de l’ovule, mais d’un ovule non-protégé. Cet ovule est retrouvé sur des cônes ou des épis ou bien des feuilles. La fécondation s’effectue grâce au contact du pollen mâle qui aura voyagé par la voie aérienne et se sera retrouvé collé par une résine sur l’ovule. C’est de cette façon que nos doigts collent au contact des épis de pins. La nature aurait pu s’arrêter là, la terre ferme a été conquise, la hauteur aussi, et la vie bat son plein. Mais ce serait oublier l’action continue de l’évolution… 

Puis vinrent les fleurs 

Le grand dénouement de notre histoire est l’apparition des angiospermes, que l’on appelle aussi les plantes à fleurs. Si les gymnospermes ont les graines nues, les angiospermes ont cette pudeur nouvelle de l’encapsuler au sein d’un ovaire (ovaire = contient les ovule et se transformera en fruit).

La faune et la flore se rendent un service mutuel : les uns garantissent la source de nourriture pour les autres, qui favorisent leur reproduction en propageant leur pollen © Tony Brassell

Mais ce qui est le plus remarquable, ce sont les fleurs. Apparues si récemment (environ 160-200 millions d’années tout de même), elles dominent maintenant le monde et ont conquis nos cœurs depuis le début de notre histoire. Car oui, nous pouvons le dire, après avoir conquis la terre puis l’air, les plantes ont conquis les animaux, dont les humains.

Avec près de 270000 espèces répertoriées mondialement, les angiospermes représentent la grande majorité des plantes terrestres. Cela représente aussi 270000 façons de dessiner une fleur.© Pasja1000

La fleur a ce pouvoir de séduction qui transgresse toutes les formes de vies. En produisant du nectar, les fleurs fournissent à une myriade de créatures la nourriture dont elles dépendent pour vivre. En échange et sans s’en douter, les bêtes volantes, courantes ou parlantes participent à la pollinisation. Et une fois le développement des graines et de fruits terminés, les plantes fournissent de la nourriture encore une fois. Les graines sont alors disséminées par les animaux qui collectent ces fruits, les perdent en chemin, les digèrent et les rejette quelque part etc. Cette codépendance participe au succès des plantes à fleurs et leur a permis en relativement peu de temps de conquérir la surface de notre planète et de dominer en nombre le reste des groupes de plantes. 

L’importance des plantes aujourd’hui 

Définir une plante est complexe. Il ne s’agit pas seulement d’une fleur, pas simplement un organisme ‘immobile’ et vert. Il faudrait bien des lignes pour raconter la magnificence de la photosynthèse, la complexité de la chimie à l’œuvre et un roman entier pour raconter toutes les interactions entre les champignons et les plantes, entre les animaux et les plantes. Nos civilisations sont bâties sur la production des plantes, notre prospérité est dépendante de la leur et notre avenir dépendra encore certainement de leur santé et de la santé des écosystèmes qu’elles créent.

A l’approche de l’an 2020, nous devons faire un bilan malheureusement triste et inquiétant de l’état de nos forêts et de la diversité des plantes en général. Les thèmes récurrents des changements climatiques, de la perte des habitats naturels ainsi que de la pollution sont autant de menaces pour les écosystèmes dont bien souvent les plantes sont à la base.

Les plantes fournissent l’énergie primaire a toutes les autres formes de vies animales mais capturent aussi le dioxyde de carbone. Elle produisent (avec les plantes des océans) l’oxygène dont nous avons besoin. © Pixundfertig

La nécessité de protéger les plantes vient du fait que ce sont elles qui fournissent l’énergie primaire a toutes les autres formes de vies animales mais aussi du fait qu’elles capturent le dioxyde de carbone et produisent (avec les plantes des océans) l’oxygène dont nous avons besoin. Du fait de la dépendance conjugale des plantes et des animaux pour la pollinisation et dissémination des graines, la disparition des espèces de plantes est bien souvent étroitement lié à la disparition d’espèces animales. Mais il est encore temps et une étude récente confirme l’importance des arbres dans la lutte contre le dérèglement climatique.

Vous souhaitez aller plus loin et tout comprendre des plantes ? Trouvez l’inspiration en lisant les ouvrages :

• Eloge des plantes, pour une nouvelle biologie, Francis Hallé, édition Essai
• Arbre, Jacques Prévert Darwin, édition Gallimard 
• J’ai vu une fleur sauvage : l’herbier de Malicorne, Hubert Reeves & Patricia Aubertin, édition Points.

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