Aux origines des plantes 1
Des plantes anciennes à la botanique du XXIe siècle

Sous la direction scientifique de Francis Hallé, les meilleurs spécialistes mondiaux racontent les plantes, les arbres, les fleurs... Un véritable hymne à l'évolution et à la biodiversité.

Ce volume restitue toutes les grandes questions que soulève actuellement la connaissance des plantes ainsi que toutes les directions empruntées par les recherches contemporaines :

•     leur histoire depuis l'origine : des plantes anciennes - arbres, fougères - aux plantes à fleurs ;

•     leur sexualité si «inventive», l'évolution et les caractéristiques de leur génome;

•     leur architecture (et sa modélisation informatique) et les composantes de leur anatomie;

•     les plantes dans leur milieu, leurs relations avec les sols, les communications entre elles, les modifications qu'elles apportent à l'environnement;

•     les relations qu'elles entretiennent avec les organismes voisins : les champignons, les insectes (merveilleux exemple de coévolution) ;

•     la mise au point de P« arbre généalogique » utilisant aussi bien les fossiles que le séquençage du génome.

Il porte également un regard très nouveau sur leur extraordinaire capacité d'adaptation : beaucoup plus plastiques que les animaux, les plantes ont su s'adapter au froid, à la vie dans l'eau, à la sécheresse, à la situation épiphyte et même aux influences lunaires.

Cet ouvrage magnifiquement illustré s'adresse donc à tous ceux que les végétaux intéressent. Ils découvriront un univers d'une rare richesse, plus vaste, plus complexe, plus luxuriant que celui de l'être humain et des espèces animales.

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TABLE DES MATIERES

AVANT-PROPOS: Pourquoi les plantes nous font-elles tant de bien? par Francis Hail?
CHAPITRE PREMIER
LES PLANTES AN CIENNES

Philippe Gerrienne
Au tout d?t .. . 14

Les plantes les plus anciennes..................... 18

Les nores du D?nien inf?eur .. 20

Les nores du D?nien moyen........ .. 26

Les nores du D?nien sup?eur .. 29

Les nores du Carbonif? 36

Apr?le Carbonif? 50

Le Cr?c?d?t des nores modernes.. 58

CHAPITRE 2

HISTOIRE DES PLANTES DANS LEUR MILIEU

Bernard Saugier
Successions ?logiques..................... 65

Peut-on classer les plantes en groupes fonctionnels? 71

Description des principales v?tations............ 75

?olution de la biodiversit?2

Comment ?die-t-on le fonctionnement d'un ?syst??... .. 97

CHAPITRE 3

LE M?IST?E, MOTEUR DE
LA CONSTRUCTION DE LA PLANTE

Isabelle Bohn-Courseau et Jan Traas
La d?uverte du m?st? .. . ... 110

La structure cellulaire du m?st? .. .. .. ........ 116

La formation des organes . .. ...121

« Zoom arri?» vers une vue int??du d?loppement .. .. 128

ENCADR? LA CELLULE V??ALE
Nicole Ferri?-Sig?
CHAPITRE 4

LA CROISSANCE ET LA RAMIFICATION DES PLANTES

Francis Hail?
L:eau et la croissance... . , , . .. 136

Le r?de la lumi? et du CO2 .. .. 137

L:orientation de la croissance .. .. 138

Croissance en longueur, croissance en diam?e 139

Croissance continue, croissance rythmique......... .. 140

quoi sert de se ramifier) . .. 143

COMMENT LES FEUILLES SE POSITIONNENT-ELLES SUR LA TIGE?
LA PHYLLOTAXIE
Denis Barab?
Comment d?ire des motifs phyllotaxiques? 155

Comment la plante capte-t-elle la lumi?? .. 157

Microchirurgie dans l'apex des tiges .. 158

La phyllotaxie approch?par la biologie mol?laire 159

L:ordre cach?erri? les irr?larit?. .. 160

Un avenir pour la biologie des nombres .. 163

CHAPITRE 5

fORME ET ANATOMIE DES PLANTES

Christian Lacroix
La morphologie classique de Candolle .. .. 164

La morphologie dynamique moderne... . .. .. 167

Anatomie et d?loppement........ .. .. .. 169

La racine .. . .. 174

La tige .. .. .. 177

La feuille: sa forme et son anatomie 181

CHAPITRE 6

MOD?ISATION ET SIMULATION DE LARCHITECTURE
ET DE LA PRODUCTION V??ALES

Philippe de Reffye, Daniel Barth?my, Paul-Henry Courn?, MarcJaeger
La mod?sation de l'architecture v?tale.. .. 187

L:informatique permet-elle de simuler le d?loppement v?tal? 194

Peut-on simuler la production v?tale? . 199

Applications agronomiques et foresti?s .. 219

CHAPITRE 7

COMMENT LES ARBRES TIENNENT DEBOUT:
LA BIOM?ANIQUE

Meriem Fournier, Bruno Moulia, Joseph Gril
Quand le biologiste apprend du physicien . 230

La biom?nique des plantes est aussi une science appliqu?231

Les plantes sont des mod?s d'ing?erie high-tech 231

Les plantes sont proportionn? pour faire face au vent . . 235

Les plantes adaptent leur « squelette» dans le vent . . 236

Les plantes ont-elles des « muscles" pour contr? leur posture) . ... 238

CHAPITRE 8

LES ARBRES
Francis Hail?
Une tentative de d?nition de '·arbre...... . 242

Hauteur et dur?de vie......... . 246

Quelques donn? sur le g?me ... 248

Une biochimie profond?nt originale . 250

La mat?alisation visible du temps qui passe.. . 251

Lorigine tropicale des arbres . 252

Notre alli?ontre la d?adation climatique.. . 252

LE BOtS
Gilles Pilate
La formation du bois, ph?m? complexe . 254

Bois de printemps et bois d'?, cernes et dendrochronologie ... 257

Bois juv?le, bois mature et bois de cœur . 259

Bois de r?tion. . . . 259

Composition chimique du bois........ . 260

R?lation de la formation du bois.... . 261

Que nous apporte la g?mique fonctionnelle?......... .. 262

CHAPITRE 9

LES CHAMPIGNONS QUI NOURRISSENT LES PLANTES:
LES ASSOCIATIONS MYCORHIZIENNES

Marc-Andr?e/osse
Qu'est-ce qu'une mycorhize) .. .. 270

La mycorhize, organe nutritionnel pour les deux partenaires 273

Le r?protecteur des mycorhizes .. 275

L:?lution des mycorhizes.... .. 276

Les mycorhizes, d?rminant essentiel des phylOc?ses..... .. 279

CHAPITRE 10

DU SOL LA CANOP?: LES LIANES

Guy Caball?
Du sol ?a canop?.. 284

Tropicales pour la plupart. donc mal connues.... .. 284

Des marqueurs des perturbations du milieu.. .. 286

La liane, empilement de modules et de compartiments ...287

Une seule plante, deux modes de vie .. 288

Le r?primordial des extr?t?des tiges a?ennes. .. 289

Quelle longueur peuvent-elles atteindre? .. 292

Une plante qui se d?ace pour exploiter les ressources du sol "............... .. .. 293

M?bolisme actif, biochimie riche et recherche d'avenir..... .. 294

CHAPITRE Il
LES ADAPTATIONS AU FROID

Serge Aubert
La temp?ture et la r?nition de la v?tation . ..300 Deux strat?es face au froid: ?tement ou tol?nce. . 301 Les saisons et l'endurcissement . . 306 Des adaptations au niveau mol?laire . . 306
LES ADAPTATIONS LA S?HERESSE
Paul Berthet
Comment capter le maximum d'eau disponible? . ...309 Comment ?nomiser l'eau? . ...310 Les plantes succulentes .. .................................... 313 Comment slOcker l'eau? .
.. 315 Supporter la d?ydratation: la reviviscence. .316
LES ADAPTATIONS LA VIE EN ?IPHYTE
Juliana Prosperi
Qu'est-ce qu'une ?phyte? 318 Les ?phytes, plantes tropicales par excellence. .. 319 La richesse en esp?s 320 Quelques morphologies tr?particuli?s .. 320 Les h?-?phytes, des arbres perch?. .. 324
L:ADAPTATION COMBRE
CHAPITRE 12
LES PLANTES EXOTIQUES ENVAHISSANTES

Christophe Lavergne
CHAPITRE 13

LES PLANTES ET LA LUNE:
TRADITIONS ET PH?OM?ES

Emst Z?er
Croissance des arbres et propri?s du bois: rythmes et traditions 390 Des pratiques encore bien vivantes.. . 393 D?s pour la recherche . 395 Les rythmes lunaires en biologie: une vue d'ensemble 396 P?odicit?lunaires dans la germination, la croissance et la rructification de plantes annuelles.... . . ...... 397 La germination et la croissance initiale de certains arbres . ·400 Un essai contradictoire revisit? .
···401 Rythmes lunaires en cytologie, en physiologie et en morphologie .. . 402 La danse cosmique des bourgeons .
········406 Dates d'abattage et propri?s du bois.... . .. . 407 Implications et perspectives . . 408
CHAPITRE 14 LA SEXUALIT?INVENTIVE DES PLANTES
Pierre-Henri Gouyon
Du sexe des fleurs .......................................................................... 416 Un, deux ou trois sexes? . . 418 Les hermaphrodites... et les autres .......................................................................... 422 Quand les plantes perdent leur sexe ............................................................................ 426
CHAPITRE 15
DES SPORES AUX FRUITS: COMMENT LES PLANTES
ASSURENT LEUR DESCENDANCE

Daniel Sabatier
Rep? dans l'?lution ou assemblage de ronctions sans cesse renouvel?430 Ant?dence florale et organisation des rrui15 432 Comment la plante rait-elle pour se propager et ?blir sa prog?ture? 434 Nourrir la descendance pour lui pennettre de s'?blir 435 Protection des graines et des embryons . 437 Diss?nation et taille des graines...... . 439 Samares, ailes et vol plan?la dispersion par le vent, ou an?chorie ... 441 Une r?ibution pour service rendu: la diss?nation par les animaux, ou zoochorie ... 442 D'une diss?nation ?'autre: histoires d'endocarpes ... 447 G?rer du mouvement ou simplement le capter? . 451 La diss?nation dans une optique ?lutive. . 452
CHAPITRE 16 LA COHABITATION ENTRE PLANTES ET INSECTES
Yves Gillon
Comment les plantes se d?ndent contre les insectes . . 466

La mobilisation des alli?. . . . 472

D?nses contourn? et armes recycl? ....... 474

Peut-on mesurer les d?ts] ....... 477

CHAPITRE 17
LA CO?OLUTION ENTRE LES PLANTES
ET LES ANIMAUX

Doyle McKey et Martine Hossaert-McKey
Le r?de la co?lution dans la diversification des Angiospermes ...... 485

Du parasitisme au mutualisme: un continuum . . 486

Toute une communaut?mpliqu?dans les interactions . . 489

Co?lution et diversit?iologique dans les for? tropicales . .490

Mutualismes de pollinisation . ...... 491

Mutualismes de diss?nation ou de dispersion des graines 497

Mutualismes de protection . . ..500

Cavenir des mutualismes .. 504

CHAPITRE 18
ASPECTS ORIGINAUX
DU G?OME DES ANGIOSPERMES

Yves Henry et Michel Dron
Les g?mes de la «lign?verte» . . 508

Le s?en?e du g?me des Angiospermes .512

Int?ts du s?en?e . . 514

Complexit?u g?me des Brassica .. . 522

G?mes des mammif?s et des Angiospermes .. ..525

CHAPITRE 19
L?OLUTION DES PLANTES
D?UITE DE L?UDE DES S?UENCES D'ADN:
LES PHYLOG?IES MOL?ULAIRES

Germinal Rouhan et Thomas Haevermans
Un important bouleversement conceptuel pr?l?laire.. ................ ..532

C? mol?laire de la phylog?e des plantes . . 533

Les Angiospermes: trois g?mes mais une seule histoire . . 537

Quelles modifications dans la classification traditionnelle des Angiospermes] .539


quoi servent les classifications phylog?tiques] . ..... 545

Les donn? de J'ADN ne suffisent pas pour tout r?udre .... 547

la recherche de la premi? f1eur .. . . . 550

Quel groupe fr? pour les Angiospermes] .. . 550

Strat?es de recherche ?enir. . . 552

CHAPITRE 20

LA G?GRAPHIE DES PLANTES

Val? Mal?t
L:histoire des tropiques ... 556

Les marqueurs des tropiques humides........................... ..557

Histoire du climat tropical humide...... ..559

Cent millions d'ann? d'Angiospermes tropicales........ .560

Comment analyser l'histoire d'une famille de plantes? . 562

§es d'origine et de diversification de quelques familles 563

Les migrations d'un continent ?'autre. . 566

Le Quaternaire tropical: approche par les pollens fossiles .567

Introduction ?a phylog?raphie .. 568

LES ILES: R?LEXIONS SUR [:ISOLEMENT ET LEND?ISME
Philippe Danton
?es continentales, ?s oc?iques et ?s d'habital........ .. 570

Drriv?des premi?s plantes .. 574

Les radiations adaptatives .576

D'?anges particularit?biologiques .. .. 578

Un biome end?que .. 580

CHAPITRE 21

LA SYST?ATIQUE MODERNE

Roxana Yockteng
A quoi sert la reconstruction phylog?tique? .. 585

Reconstruction de l'?lution des caract?s 587

Dnalyse comparative . .. 587

Associations historiques 588

§e et taux de diversification.. 588

La notion d'esp?...... .. 589

Projet «code-barres sur le vivant» .590

LE ROLE DE lHERBIER EN SYST?ATIQUE
Jo?Mathez
L:herbier, de l'aide-m?ire ?a collection de r?rence. .. 592

L:art de nommer les ?es vivants: nomenclature et principe de priorit?94

Que faire devant une plante nouvelle? La notion de type nomenclatural 595

L:herbier, outil incontournable de la syst?tique contemporaine ..... ...596

L:herbier, ressource essentielle de la syst?tique de demain? . 598

GLOSS.IRE
.. ........................................................................... 601
BiBLiOGR·PIIJE GEN?'LE . .. ...... 617

INDEX DES E'PECES ... .................... 656

Francis Hail?
Pourquoi choisir la difficult? .................................... 329
Le sous-bois: climat et contraintes. .. 329
Une activit?holOsynth?que r?ite ...........................·332
... voire pas de pholOsynth? du lOut ........ 334
Croissance lente et dimensions r?ites . .. ·336
Utiliser l'eau pour en faire un squelette? .. .. 338
Comment ne pas ?e enfouies sous la liti?? .. . 339
Un feu d'artifice encore ?gmatique .. . 340
Des plantes potentiellement immortelles? .. .. 344
La multiplication v?tative des plantes d'ombre .. .. 345
rart d'accommoder les restes . .. 346
La Ooraison des plantes de sous-bois ....... 347
Fructifier dans la p?mbre ... .. .... 349
LES ADAPTATIONS LA VIE AQUATIQUE
Paul Berthet
Comment poussent les plantes d'eau . .. .. 353
La reproduction des hydrophytes . ...361
Comment une plante est-elle introduite? ...... 366
Les m?nismes de l'invasion .. .. 372
Peut-on g?r les invasions? . .. 381
Un bilan est-il envisageable? ...... 386
Strat?es de camouflage . 454
Des sp?alisations par type de production v?tale . 457
Que vont manger les insectes? . ... 460
Plantes et insectes ?luent-ils ensemble? 461
Les contraintes ?logiques 463