Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9
31De la fleur au fruit
Chapitre 16 a regardé la fleur de cerisier devenir une cerise et a laissé une question ouverte : que se passe-t-il vraiment quand un grain de pollen se pose sur le pistil ? Cette année, munis de l’idée de fécondation de Chapitre 23 et des cellules de Chapitre 29, nous pouvons ouvrir pour de bon la machinerie de la fleur.
31.1 Les fleurs ont des parties mâles et femelles
Proposition 31.1 (Les deux rôles de la fleur réunis)
La reproduction des plantes à fleurs est une reproduction sexuée, exactement au sens de Définition 23.1 — et la plupart des fleurs portent les deux rôles à la fois :
- les étamines sont la partie mâle : chaque grain de pollen porte les cellules reproductrices mâles de la plante ;
- le pistil est la partie femelle : tout au fond reposent les ovules, chacun contenant une cellule œuf.
Les « futures graines » de Définition 16.1 ont maintenant leur vrai nom : des ovules, qui attendent d’être fécondés.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Remarque 31.2 (Le même plan que chez les animaux)
Cellules mâles, cellules œufs, fécondation : le vocabulaire de Chapitre 23 se traduit mot pour mot. Encore l’unité du vivant (Proposition 29.2) — pâquerettes et dauphins se reproduisent sur un même plan de fond, si différente que paraisse la machinerie.
31.2 Pollinisation, puis fécondation
Définition 31.3 (Les deux étapes)
Faire une graine demande deux étapes distinctes :
- la pollinisation : un grain de pollen voyage d’une étamine jusqu’au sommet d’un pistil — porté par un insecte (Proposition 16.3) ou par le vent ;
- la fécondation : le grain posé fait pousser un fin tube à travers le pistil, vers le bas ; par ce tube, la cellule mâle atteint un ovule et rejoint sa cellule œuf.
La pollinisation est le voyage ; la fécondation est la rencontre.
Exemple 31.4 (Pourquoi les fleurs non visitées tombent)
La règle du verger de Remarque 16.5 a maintenant son mécanisme : pas de visite, pas de pollen sur le pistil ; pas de pollen, pas de tube, pas de fécondation ; et une fleur non fécondée se fane tout entière — pas de pistil qui gonfle, pas de cerise. L’étape manquante était invisible, le voyage d’une cellule dans un tube — mais la branche vide de juillet est assez visible.
31.3 Après la rencontre : la graine et le fruit
Proposition 31.5 (Ce que devient chaque partie)
Après la fécondation, la transformation de Proposition 16.3 se déroule avec une précision nouvelle :
- chaque ovule fécondé devient une graine — la petite plante qu’elle contient (Définition 9.1) pousse à partir de la cellule œuf fécondée, exactement comme un animal pousse à partir de la sienne (Exemple 29.8) ;
- le pistil qui les entoure gonfle en fruit ;
- les pétales et les étamines, leur travail fait, se fanent et tombent.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 31.6 (Compter les pépins)
Coupe une pomme en travers : cinq petites loges, quelques pépins dans chacune. Chaque pépin est un ovule qu’un tube pollinique a atteint. Une pomme de travers, avec des loges vides d’un côté, raconte une fleur mal pollinisée — trop peu de grains s’y sont posés pour féconder tous les ovules, et le fruit a gonflé de façon inégale.
Exemple 31.7 (Le pollen porté par le vent)
Les graminées, le blé et les noisetiers n’ont ni pétales, ni parfum, ni nectar — rien à offrir aux visiteurs. Leur pollen voyage par le vent : fabriqué en quantités énormes, fin comme de la poussière, jeté en l’air pour se poser où la chance le mène. Cette stratégie échange la précision contre la quantité — la logique du nuage de spores de Remarque 24.4, jouée avec du pollen. (C’est ce pollen en suspension qui, au passage, chatouille les nez allergiques en juin.)
Méthode 31.8 (Diagnostiquer une plante sans fruits)
Une plante a bien fleuri mais ne porte pas de fruits. Demande-toi, dans l’ordre :
- Les pollinisateurs l’ont-ils atteinte ? (À l’intérieur, sous filet, sans insectes alentour, ou pendant des semaines de floraison froides et pluvieuses ?)
- Sinon, pollinise à la main : touche avec un pinceau doux les étamines d’une fleur, puis le pistil d’une autre ;
- le gel ou un dégât ont-ils tué les fleurs avant que les ovules aient pu être fécondés (Exercice 16.9) ?
- Si des fruits se forment maintenant, la machinerie de la plante était saine — seul le voyage de l’étape 1 avait échoué.
31.4 Exercices
Exercice 31.1 ★
Quelle partie de la fleur est mâle, et que fabrique-t-elle ? Laquelle est femelle, et que contient-elle ?
Exercice 31.2 ★
Définis la pollinisation et la fécondation, et dis laquelle vient en premier.
Solution
Solution de Exercice 31.2.
Pollinisation : un grain de pollen voyage d’une étamine jusqu’au sommet d’un pistil. Fécondation : le tube du grain porte la cellule mâle jusqu’à un ovule, où elle rejoint la cellule œuf. La pollinisation vient en premier — le voyage avant la rencontre.
Exercice 31.3 ★
Raconte le voyage d’un grain de pollen, de l’étamine à la cellule œuf, en quatre étapes.
Solution
Solution de Exercice 31.3.
Fabriqué dans une étamine ; porté (par un insecte ou par le vent) jusqu’au sommet d’un pistil — la pollinisation ; il fait pousser un fin tube à travers le pistil ; sa cellule mâle atteint un ovule et rejoint la cellule œuf — la fécondation.
Exercice 31.4 ★
Après la fécondation : que devient chaque ovule fécondé ? Que devient le pistil ? Qu’arrive-t-il aux pétales ?
Exercice 31.5 ★
Qu’est-ce que chaque pépin de pomme, dans le vocabulaire de ce chapitre ? Que raconte une pomme de travers avec des loges vides ?
Exercice 31.6 ★
Comment les graminées et les noisetiers se pollinisent-ils sans pétales, sans parfum et sans nectar ? Quel est le prix de leur méthode ?
Solution
Solution de Exercice 31.6.
Leur pollen voyage par le vent : fin comme de la poussière, fabriqué en quantités énormes, jeté en l’air. Le prix est le gaspillage — presque aucun grain ne se pose à un endroit utile, si bien que la quantité doit remplacer la précision.
Exercice 31.7 ★
Pourquoi une fleur qu’aucun insecte n’a visitée ne donne-t-elle d’ordinaire pas de fruit ? Nomme l’étape manquante.
Solution
Solution de Exercice 31.7.
Pas de visite, pas de pollen sur le pistil — la pollinisation, la première étape, n’a jamais eu lieu, donc aucun tube n’a poussé et aucun ovule n’a été fécondé ; la fleur se fane tout entière.
Exercice 31.8 ★
À toi d’essayer (avec une plante en fleur de balcon ou de fenêtre) : pollinise deux fleurs à la main avec un pinceau doux, comme dans Méthode 31.8, et marque-les d’un fil. Les fleurs marquées donnent-elles des fruits plus souvent que les autres ?
Exercice 31.9 ★★
Énumère les correspondances entre la reproduction des plantes et celle des animaux : cellules mâles, cellules œufs, fécondation, première cellule du nouvel individu. Où loge chacun de ces éléments, dans le cas de la fleur ?
Solution
Solution de Exercice 31.9.
Cellules mâles : dans les grains de pollen des étamines. Cellules œufs : dans les ovules à l’intérieur du pistil. Fécondation : au fond du tube pollinique, dans l’ovule. Première cellule du nouvel individu : la cellule œuf fécondée dans l’ovule — qui devient la petite plante de la graine, comme un animal se développe à partir de sa propre première cellule.
Exercice 31.10 ★★
Le printemps d’un producteur de cerises a été froid et pluvieux : les abeilles ont à peine volé pendant deux semaines, sans qu’il y ait eu de gel et alors que les arbres ont magnifiquement fleuri. Prédis la récolte de juillet et explique-la avec Définition 31.3.
Solution
Solution de Exercice 31.10.
Une mauvaise récolte — la plupart des fleurs sont tombées sans fruit. La machinerie était saine et les fleurs intactes ; ce qui a échoué, c’est l’étape 1, la pollinisation : pendant deux semaines décisives les livreurs sont restés chez eux, si bien que la plupart des pistils n’ont jamais reçu de pollen et que la plupart des ovules n’ont jamais été fécondés.
Exercice 31.11 ★★★
Un producteur de tomates sous serre installe une ruche de bourdons à l’intérieur, alors qu’aucune fleur du dehors n’est accessible depuis la serre fermée. À l’aide de ce chapitre, explique exactement quel service vendent les bourdons — et pourquoi des ventilateurs qui soufflent de l’air sur les plants peuvent en partie les remplacer pour les tomates (dont le pollen se décroche facilement), alors que pour les cerisiers ils ne le pourraient pas.
Solution
Solution de Exercice 31.11.
Les bourdons vendent la pollinisation — l’étape du transport : porter le pollen des étamines aux pistils à l’intérieur d’un bâtiment où aucun pollinisateur du dehors ne peut entrer. Le pollen de tomate se décroche facilement, si bien que la vibration d’un ventilateur et l’air en mouvement peuvent assurer un transport grossier à l’intérieur de chaque fleur — un livreur mécanique. Le pollen de cerisier, lui, doit voyager d’arbre en arbre, de fleur en fleur, avec une précision que seul un corps visitant les fleurs l’une après l’autre apporte ; le vent dans un hangar ne sait pas viser, et pour les cerises le livreur vivant n’a pas de substitut bon marché.