À l’intérieur d’une feuille

Une feuille n’a souvent que quelques cellules d’épaisseur, mais possède un revêtement imperméable, deux types de cellules productrices de nourriture, des espaces aériens, des conduits et des portes réglables.

L’extérieur d’une feuille

Cueille une feuille d’arbre et observe-la. Sa partie plate et large est le limbe. Beaucoup de feuilles sont reliées à la tige par un axe appelé pétiole ; celles qui n’en ont pas sont dites sessiles. Une nervure principale parcourt le milieu et se ramifie en nervures de tissu conducteur. Leur disposition renseigne sur la plante. Les monocotylédones, comme les tulipes et les graminées, ont des nervures parallèles ; les dicotylédones, comme le tilleul, ont un réseau de nervures ; celles du ginkgo se divisent sans cesse en deux.

Couche par couche

Une coupe transversale de feuille observée au microscope révèle plusieurs couches. Sur les deux faces se trouve l’épiderme, généralement formé d’une seule couche de cellules. Il est recouvert par la cuticule, une couche cireuse qui ralentit la perte d’eau en surface ; toutes les plantes terrestres en possèdent une. Certaines feuilles portent aussi de petits poils, les trichomes, qui peuvent repousser les insectes ou ralentir l’air à la surface.

Entre les deux épidermes se trouve le mésophylle, littéralement « feuille du milieu ». Sa partie supérieure est le parenchyme palissadique : de hautes cellules en colonnes, serrées côte à côte sur une, deux ou trois couches, comme les piquets d’une palissade. Situées juste sous la face supérieure, là où la lumière est la plus forte, elles sont riches en chloroplastes. Au-dessous se trouve le parenchyme lacuneux, constitué de cellules irrégulières peu serrées, séparées par des espaces aériens. Les deux couches contiennent des chloroplastes. Les espaces aériens communiquent avec l’extérieur par les stomates, permettant au dioxyde de carbone d’atteindre chaque cellule.

Les nervures traversent le mésophylle. Chaque faisceau conducteur, aussi petit soit-il, contient du xylème et du phloème. Le xylème est constitué de trachéides et de vaisseaux qui apportent l’eau et les minéraux depuis les racines. Le phloème transporte les produits de la photosynthèse hors de la feuille vers le reste de la plante. Dans la simulation, le xylème occupe la partie supérieure du faisceau et le phloème la partie inférieure, comme dans une feuille typique de dicotylédone.

Des portes dans l’épiderme

L’épiderme possède des ouvertures appelées stomates. Chaque stomate est bordé de deux cellules de garde qui gonflent pour ouvrir le pore et se rétractent pour le fermer. OpenStax précise que les cellules de garde sont les seules cellules épidermiques contenant des chloroplastes. Dans la plupart des feuilles, les stomates se trouvent surtout sur la face inférieure, plus ombragée et plus fraîche, ce qui aide à réduire les pertes d’eau.

Des feuilles adaptées à différents milieux

La forme des feuilles correspond à leur habitat. Les plantes du sous-bois sombre des forêts tropicales ont souvent de très larges feuilles qui captent le moindre peu de lumière. Les conifères des régions froides, comme l’épicéa, le sapin et le pin, ont des aiguilles à petite surface et des stomates enfoncés, deux moyens d’économiser l’eau. Les feuilles des cactus sont réduites à des épines ; leur tige verte assure la photosynthèse. Les plantes aquatiques flottantes ont de larges limbes avec une cuticule cireuse épaisse qui repousse l’eau. Les plantes carnivores comme la dionée attrape-mouche poussent dans des tourbières pauvres en azote ; leurs feuilles modifiées capturent des insectes pour compléter cet apport.