Fleurs, graines et fruits

Au moins 25 000 espèces d’orchidées ont été nommées, et certaines se font polliniser en trompant des guêpes.

Les parties d’une fleur

Une fleur est une pousse spécialisée dans la reproduction. À l’extérieur se trouvent les sépales verts, qui protégeaient le bouton ; à l’intérieur, les pétales, souvent colorés pour attirer les animaux. Les parties mâles sont les étamines : chacune comporte une tige, le filet, surmontée d’une anthère qui produit le pollen. La partie femelle centrale est le carpelle. Son extrémité collante, le stigmate, reçoit le pollen ; une tige appelée style descend vers l’ovaire, qui contient un ou plusieurs ovules.

Amener le pollen au stigmate

La pollinisation est le transfert du pollen d’une anthère à un stigmate. Lors de l’autopollinisation, le pollen arrive sur un stigmate de la même fleur ou de la même plante. Lors de la pollinisation croisée, il atteint une fleur d’une autre plante de la même espèce, ce qui mélange les gènes et diversifie la descendance. Beaucoup de plantes rendent l’autopollinisation difficile : pollen et stigmate mûrissent à des moments différents, les fleurs mâles et femelles sont séparées (concombre), ou elles poussent sur des plantes différentes. Gregor Mendel utilisa à la fois l’autopollinisation et la pollinisation croisée des pois dans ses recherches sur l’hérédité.

La plupart des pollinisateurs sont des animaux, auxquels la forme des fleurs est adaptée. Les abeilles ne voient pas le rouge : les fleurs qu’elles visitent sont donc souvent bleues ou jaunes, avec des guides à nectar, des marques qu’elles voient mais pas nous. Les fleurs pollinisées par les mouches, comme l’arum titan, sentent la viande pourrie et ont des couleurs brunes ou violettes ternes. Les papillons de nuit visitent le soir des fleurs pâles et plates ; le yucca et son papillon dépendent l’un de l’autre. Les chauves-souris pollinisent de grandes fleurs nocturnes pâles et odorantes, comme celles des agaves. Les colibris visitent des fleurs vives, courbes et tubulaires, souvent sans odeur. Les graminées, les érables, les chênes et la plupart des conifères utilisent plutôt le vent : petites fleurs vertes ou cônes, pas de nectar et beaucoup de pollen léger. Certaines orchidées n’offrent rien et trompent leurs pollinisateurs ; l’orchidée marteau ressemble même à une guêpe femelle et en imite l’odeur.

Double fécondation et graine

Après son arrivée sur le stigmate, un grain de pollen développe un tube qui descend dans le style jusqu’à un ovule ; deux gamètes mâles y circulent. Chez les plantes à fleurs, les deux sont utilisés. L’un féconde l’oosphère et forme un zygote diploïde (2n) qui devient l’embryon. L’autre s’unit à deux noyaux polaires et forme une cellule triploïde (3n), à l’origine de l’albumen, la réserve nutritive. C’est la double fécondation. L’ovule fécondé devient la graine, et l’ovaire qui l’entoure devient le fruit.

Une graine contient un tégument, un ou deux cotylédons (feuilles embryonnaires), souvent un albumen et un embryon. La radicule de l’embryon devient la première racine et sa gemmule la première pousse et les premières feuilles. Les dicotylédones ont deux cotylédons : les deux moitiés d’une cacahuète ou d’un pois cassé sont des cotylédons riches en réserves. Les monocotylédones comme le maïs et le blé en ont un seul, le scutellum, et gardent leurs réserves dans un gros albumen. Beaucoup de graines restent ensuite en dormance pendant des mois, des années ou plus, jusqu’à ce que l’eau, la lumière, le froid, la chaleur ou même le feu déclenchent la germination.

Les fruits et la dispersion

Pour un botaniste, un fruit est un ovaire mûr : une tomate, une gousse de cacahuète et un grain entier de maïs sont donc tous des fruits. Un fruit simple vient d’un seul ovaire (haricots, noix). Un fruit agrégé vient de plusieurs carpelles d’une seule fleur (framboise). Un fruit multiple vient d’un groupe de fleurs (ananas). Un faux-fruit est surtout constitué d’une autre partie de la fleur, comme le réceptacle chez la fraise ou la pomme. Le fruit sert à la dispersion : les graines de pissenlit flottent dans le vent, les noix de coco traversent la mer et les écureuils enterrent des glands dont ils oublient une partie.