Les plantes

La notion de plante est relativement floue, car les critères habituellement retenus donnent lieu à de nombreuses exceptions. Certaines plantes peuvent être dépourvues de chlorophylle (orobranches) ou la perdre dans certaines conditions (euglènes); certaines formes unicellulaires ne possèdent pas de paroi squelettique externe (euglènes, dinoflagellées); l’immobilité est loin d’être la règle générale, de nombreuses algues unicellulaires se mouvant grâce à la présence de flagelles; enfin, certains organes des plantes supérieures sont parfois animés de mouvements indépendamment de ceux qui sont liés à la croissance.

Toutefois, ce sont surtout les plantes unicellulaires qui sont les plus difficiles à définir, au point que certains groupes sont revendiqués par la zoologie et classés par plusieurs auteurs parmi les Protozoaires.

Les plantes et le climat

Les plantes, omniprésentes dans notre vie, ont su conquérir par leurs multiples adaptations tous les recoins de la planète, des glaciers aux déserts arides, des océans au cœur des grandes villes. Productrices de matières premières dans les chaînes alimentaires, elles jouent un rôle à la fois dans la régulation des climats et dans la composition des paysages. L’étude des plantes permet de comprendre l’unité du monde vivant et de découvrir matériaux, aliments, médicaments utiles dans la vie quotidienne.

Devant l’immense variété des végétaux qui peuplent la planète, il paraît très réducteur de les décrire en termes de racines, de tiges, de feuilles, de fleurs. Les plantes, et particulièrement celles à fleurs, ont développé au cours de leur évolution de nombreux caractères et capacités physiologiques leur permettant de s’adapter au milieu dans lequel elles poussent. Ainsi les plantes des montagnes sont-elles différentes de celles des bords de mer ou de celles des déserts chauds. Toutefois, les éléments déterminants ne sont pas uniquement édaphiques (liés au sol) ou climatiques, la présence d’autres espèces vivantes jouant un rôle prédominant.

Les géophytes

Dans un sous-bois tempéré, les graines de nouvelles plantes doivent, pour prospérer, être capables de réaliser leur cycle de végétation en quelques semaines, au printemps, lorsque les conditions climatiques le permettent et que les feuilles des arbres ne limitent pas encore l’arrivée de la lumière sur le sol. Ainsi, les jacinthes des bois passent tout l’hiver réduites à l’état d’organes souterrains (bulbes), riches en matières nutritives, capables de fournir à la plante l’énergie nécessaire à une rapide croissance et à la floraison; on appelle géophytes toutes les plantes vivaces qui survivent au froid hivernal en laissant mourir leurs organes aériens.

Les éphémérophytes

Les éphémérophytes sont les végétaux capables de profiter de la courte période des pluies, dans certains pays, pour accomplir leur cycle de vie. Dans les déserts secs (Namibie, Australie, etc.), une pluie provoque en quelques jours le verdissement puis la floraison d’une multitude de plantes de petite taille, ce qui témoigne de l’abondance des graines et des spores, normalement invisibles, qui parsèment le sol dans l’attente d’une germination.

Les racines: des chercheuses d’eau

Les végétaux de plus grande taille développent des systèmes racinaires qui optimisent la recherche de l’eau. Certains cactus étendent leurs racines à la surface du sol pour profiter de la moindre rosée, tandis que les acacias enfoncent profondément une racine pivot (parfois longue de 15 m) qui puise l’eau jusque dans les nappes souterraines; dans un milieu différent, les conifères utilisent les deux systèmes.

Par ailleurs, les plantes aquatiques (ou hydrophytes) regroupent des espèces proches par leur mode de vie mais qui appartiennent à des groupes botaniques très variés, ce qui a l’avantage de mettre en évidence leurs facultés adaptatives.

Les convergences adaptatives

Les procédés de conservation de l’eau mis en place par les plantes sont les exemples d’adaptations les plus remarquables. De nombreuses familles ont des représentants à l’aspect de «plantes grasses»: les cactées américaines, les euphorbes et les asclépiadacées d’Afrique, qui ne révèlent leurs différences qu’à la floraison.

Les plantes dans leur milieu naturel

En montagne

Les adaptations y sont très marquées: de nombreuses plantes ont des tiges courtes et un aspect global buissonnant ou en coussinet, meilleure réponse adaptative à ce facteur limitant qu’est le vent d’altitude – il ne permet pas l’implantation de tiges dressées. De plus, la plupart de ces plantes ont un système racinaire très développé qui, tout en participant au maintien de l’ensemble au sol, souvent instable en zones rocailleuses, favorise la résistance aux variations brutales de température.

En forêt

Les forêts tropicales montrent de beaux exemples de convergence adaptative. À première vue, les sous-bois d’Amazonie ou de Thaïlande ont des aspects assez semblables, avec des plantes garnies de feuilles énormes et panachées. Leur étude botanique montre qu’il s’agit d’espèces très différentes, mais dont l’aspect biologique est parfaitement adapté au lieu: l’étalement des feuilles, possible en l’absence de vent, compense le manque de lumière, pourtant nécessaire à la photosynthèse.

L’« accommodat »

L’adaptation d’un végétal n’est pas toujours aussi radicale qu’elle le paraît. Certaines plantes gardent en effet la même allure, qu’elles soient cultivées dans leur biotope d’origine ou sous un autre climat – où elles ne survivent pas la plupart du temps. D’autres sont capables de changer totalement pour répondre aux nouvelles conditions. L’exemple le plus frappant est celui du hêtre dont le tronc est droit, fin et élevé en forêt, comparé à un autre qui, planté seul au milieu d’un champ où la compétition pour la lumière n’intervient plus, a un aspect trapu et ramifié. De même un tournesol, grand en plaine, prend une forme naine en montagne. Ce changement, réversible, est un accommodat, témoin de la plasticité des végétaux.

Les rapports entre animaux et plantes

Les relations entre les mondes animal et végétal sont connues dans les grandes lignes, mais de nombreuses découvertes ont lieu à chaque exploration méticuleuse d’une zone vierge de la planète. De façon générale, les animaux sont entièrement dépendants des végétaux, organismes photosynthétiques qui participent au cycle de l’oxygène atmosphérique.

Producteurs primaires de matières organiques à partir de la matière inorganique, les végétaux sont à la base des réseaux trophiques. Ils sont parfois consommés sans discernement par certains herbivores: les chèvres, excellentes débroussailleuses naturelles, dévorent toutes les plantes épineuses et coriaces des sous-bois, à l’exception des espèces fortement nocives à leur santé; les gorilles, autres herbivores, se nourrissent eux aussi d’une grande variété de végétaux, même s’ils montrent une nette préférence pour certains (oseilles, chardons ou céleris sauvages qui s’épanouissent dans les forêts tropicales de l’Afrique).

À l’inverse, d’autres animaux sélectionnent précisément leur source de nourriture, comme les vers à soie, consommateurs de feuilles du mûrier. Cela peut causer leur perte lorsque les espèces végétales concernées sont menacées de disparition, comme les bambous des pandas et l’eucalyptus des koalas.

Les animaux et la reproduction des plantes

Si les plantes sont indispensables à l’alimentation des animaux, les mammifères, les oiseaux et surtout les insectes jouent un rôle essentiel dans la dissémination des graines et du pollen. La zoochorie (transport des graines), fréquemment réalisée par les mammifères frugivores et les oiseaux, est nécessaire en forêt tropicale, où le vent est très faible: la seule chance pour les graines d’être dispersées sur de longues distances est de transiter par l’estomac des animaux arboricoles ou d’être oubliées dans leur cachette souterraine par les écureuils, les mulots.

Certaines plantes, comme le gaillet, sont constituées d’organes adaptés auxquels l’animal en quête de nectar est obligé de se frotter; il repart alors avec des graines fixées à ses poils. Les insectes, en se nourrissant du nectar des fleurs, s’enduisent de grains de pollen qu’ils déposeront sur le pistil d’une autre fleur, à l’occasion d’un repas ultérieur.

Les plantes dans l’habitat des animaux

Des nids sophistiqués des oiseaux aux barrages des castors, en passant par les tanières confortables des petits mammifères, les exemples ne manquent pas qui montrent l’infinité des possibilités offertes par les végétaux en matière de construction d’habitat. Il arrive que l’utilisation d’un végétal par un animal relève d’une véritable coévolution des deux espèces: les fourmis Pseudomyrmex ferruginea, qui logent dans des épines creuses – adaptées à leur taille – d’Acacia cornigeria, y trouvent sucre et protéines à leur goût; en échange, elles protègent l’arbre des insectes dévoreurs de feuilles. Cette association a conduit l’acacia à perdre ses défenses chimiques, alors qu’elles existent chez toutes les espèces qui lui sont proches.

Les plantes indispensables à la reproduction animale

Sans jouer un rôle direct dans la reproduction des animaux, les plantes la favorisent en fournissant à ces derniers les refuges où peuvent s’abriter les jeunes. Leur rôle est plus important lorsque, par exemple, elles servent aux mammifères, qui marquent leur territoire en déposant des balises, odorantes et visuelles (griffures sur l’écorce des arbres, lesquels participent alors à l’attirance du partenaire sexuel). Enfin, les plantes peuvent être directement impliquées en servant de pouponnières: ainsi poissons et batraciens viennent-ils déposer leurs œufs sur les algues et dans les herbiers (prairies sous-marines).

Les plantes dans la biosphère

La vie sur terre dépend d’un équilibre fragile, et les végétaux sont l’élément de base du fonctionnement de tous les écosystèmes: en mer, le phytoplancton sert de nourriture au zooplancton, et à tous les animaux qui viennent ensuite dans la chaîne alimentaire. L’influence des plantes sur les climats est importante, comme l’est l’impact de la pollution sur celles-ci.

Le phénomène de désertification

En cours au Sahel, il témoigne du rôle des plantes dans les biotopes. Dans une zone désertique, où la faune et la flore sont très fragiles, la chaleur et les faibles précipitations freinent le développement des populations humaines – seuls les nomades et leurs troupeaux y vivent. L’augmentation constante de la démographie y a entraîné un surpâturage: les végétaux arrachés laissent prise au vent, qui emporte le peu de terre arable existante. Plus grave, les arbres sont coupés, pour un usage domestique, alors qu’auparavant seul le bois mort était ramassé.

Cette zone intermédiaire entre le Sahara (véritable désert) et, plus au sud, les zones semi-arides se transforme en désert, ce qui repousse toujours plus loin les populations.

La désertification par surexploitation des terres se produit aussi dans d’autres espaces, parfois luxuriants. Dans les zones sèches, les solutions sont multiples et consistent principalement à limiter les populations, les troupeaux, à replanter des arbres et à établir des murets pour retenir les faibles pluies. En revanche, en Amazonie, c’est le déboisement intensif qui entraîne la désertification: le sol arable est ténu, et les pluies diluviennes l’emportent, mettant à nu un sol rouge stérile. La sécheresse s’installe ensuite, faisant régresser la forêt.

Pourtant, les sylves tropicales fonctionnent comme des éponges et ont un effet régulateur sur les précipitations et les vents. Rentable à court terme, l’exploitation aveugle des forêts tropicales provoque à plus longue échéance la misère des populations – qui voient disparaître leurs terres, leurs pâtures – mais aussi la réduction de l’espace vital de nombreuses espèces animales arboricoles.

Les pollutions des sols

Dans de nombreuses régions (à l’exception des déserts froids ou chauds, des zones d’éboulis, des bords de rivière et des zones fréquentées par des hordes d’animaux), la forêt correspond à un état d’équilibre naturel.

Le développement de l’agriculture

Le développement de l’agriculture a augmenté considérablement les «zones ouvertes», où de nombreuses plantes pionnières (appelées alors mauvaises herbes) pullulent. Limitée, l’agriculture n’est pas néfaste, mais participe plutôt à la diversification des paysages et des espèces. En fait, le problème naît de son intensification: les immenses surfaces cultivées favorisent l’usure du sol; l’utilisation exagérée d’engrais et de pesticides divers est toxique et destructrice, non seulement pour la zone cultivée, mais aussi pour les zones boisées alentour et les rivières qui recueillent les résidus.

L’épandage d’engrais dans les champs est à l’origine de l’accumulation de nitrates, aussi toxiques pour les lacs et les rivières que les phosphates (résidus des lessives en zones urbaines). Ces composés, qui se retrouvent en excès dans les eaux intérieures, entraînent, du fait de leur qualité nutritionnelle, une surabondance de végétation, ou eutrophisation. Les algues, bleues ou vertes, prolifèrent selon une courbe exponentielle, puis meurent et pourrissent en grand nombre: dans ce milieu soudain asphyxié, la plupart des autres espèces (végétales ou animales) disparaissent. La lutte contre ce fléau est impossible, d’où la nécessité d’instituer un contrôle régulier de la qualité des eaux.

La gestion des forêts

La gestion des forêts européennes entraîne l’acidification des sols par uniformisation: les parcelles de feuillus coupés sont remplacées par des conifères, plus rentables (leur croissance est plus rapide). Ces forêts subissent également l’effet des pluies acides: les conifères, qui n’ont pas la possibilité de produire de nouvelles aiguilles chaque année, sont particulièrement touchés. Les substances toxiques rejetées par les cheminées d’usine sont transformées dans les nuages, sous l’action de l’eau, en acides dévastateurs (acide nitrique, acide phosphorique, acide sulfurique), qui, en retombant, brûlent les feuilles.

Le contrôle des rejets industriels est le seul moyen de lutte, car les effets des polluants sont durables et rien ne repousse, pendant des années, sur les sols contaminés.

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