Correction des 1ATD9

Défense contre le froid

Les plantes se préparent à passer la mauvaise saison en mettant en place des mécanismes particuliers :

  • La perte des feuilles permet d’éviter le gel de ces dernières et donc des lésions susceptibles fragiliser la plante ;
  • L’entrée en vie ralentie (moins d’échanges, métabolisme faible) permet d’économiser les réserves alors que l’eau n’est plus forcément disponible et que l’intensité lumineuse ne permet pas une photosynthèse efficace ;
  • La protection des bourgeons par des écailles épaisses, sous terre au niveau des rhizomes et des bulbes ou au ras du sol par la litière pour protéger les nouvelles pousses de l’année suivante.

Lorsqu’une plante subit un froid gélif brusque, les parties aériennes et souterraines meurent. Il existe des mutants résistants au froid, qui arrivent à résister au froid brusque. Ceci prouve que la résistance au froid est contrôlée génétiquement. Cependant il est possible d’acclimater une plante sensible au froid en l’exposant à des froids de plus en plus forts, de façon progressive.

Pour résister au froid gélif, les plantes protègent la membrane de leur cellule par des assemblages de lipides, expulsent l’eau que les cellules contiennent afin que des cristaux ne se forment pas ou produisent des molécules antigel pour abaisser le point de congélation.

 

Défense contre la sécheresse

Les Euphorbiacées et les Cactacées possèdent des feuilles transformées en épines. Ces feuilles ont des surfaces très limitées et pas de stomates ce qui permet d’éviter les pertes d’eau pas évapotranspiration. De plus, les tiges sont charnues, avec des cellules qui contiennent des vacuoles hypertrophiées, pleines d’eau. Ces cellules constituent un parenchyme aquifère, réservoir d’eau.

Le Baobab de Grandidier est arbre constitué de peu de branches ce qui limite le nombre de feuilles. De plus, ces dernières tombent en cas de sécheresse. Cela limite alors l’évapotranspiration. Le tronc du Baobab est hypertrophié, avec des fibres spongieuses qui emmagasinent l’eau.

L’Oyat, plante du bord de mer, fait face à la sécheresse grâce à la structure de ses feuilles : elles n’ont pas de stomates pour éviter l’évapotranspiration, elles possèdent des poils pour retenir l’eau  et sont capables de s’enrouler sur elles-mêmes en cas de sécheresse afin de conserver l’eau. Pour s’approvisionner en eau, l’Oyat a développé des racines très longues qui vont capter la moindre trace d’humidité en profondeur.

Défense contre les prédateurs

Problème :

Comment expliquer que les feuilles d’Acacia des fermes soient 2 à 3 fois plus riches en tanins que celles des Acacias non soumis à la prédation ?

 

Hypothèse :

L’arbre est capable d’activer des défenses chimiques = production de tanins pour répondre aux agressions des Koudous.

 

Exploiter les résultats expérimentaux :

Sans prédation, faible taux de tanins dans les feuilles.

Plus le temps de la prédation augmente, plus le taux de tanins augmente cela dès la première demi-heure.

Déductions : plus la plante est grignotée par les herbivores, plus le taux de tanins dans ces feuilles augmente, l’hypothèse est validée.

 

Nouveau problème

Comment expliquer que les arbres voisins non grignotés produisent plus de tanins dans leurs feuilles ?

 

Hypothèses

Les arbres grignotés émettent un message chimique : volatil (par l’atmosphère) ; par leurs racines au niveau de zones de contact.

 

Protocoles expérimentaux :

  • analyser les molécules émises par des branches grignotées ;
  • sectionner les relations entre les racines s’il y en a entre ces arbres.

Dans la savane, lorsque les herbivores commencent à se nourrir, les feuilles produisent des tanins ; le goût amer pousse les Koudous à changer d’arbre. L’arbre émet de l’éthylène pour avertir ses voisins qui produisent à leur tour des tanins. Pour éviter cette amertume, les Koudous se déplacent contre le vent. Sur des grands espaces, il existe un équilibre : le nombre d’arbres est suffisant pour que les Koudous se nourrissent sans les endommager ni mourir par excès de tanins. Mais dans les fermes cet équilibre était rompu, il y avait trop de Koudous pour le nombre d’Acacias.

Défense contre le stress

Une plante soumise à un stress a une croissance réduite et un vieillissement prématuré. Elle répond au niveau moléculaire par la production d’éthylène. L’éthylène est un gaz qui agit sur la plante elle-même mais qui peut agir aussi sur d’autres plantes. C’est ce qu’on appelle une phytohormone.

La croissance réduite permet à la plante de faire face à un environnement hostile.

La présence d’éthylène permet aussi de contourner un obstacle grâce à une croissance qui se fait suivant une triple réponse : arrêt de l’élongation, croissance en épaisseur, courbure pour une croissance horizontale.

 

Expérience 1 :

Résultats : L’hypocotyle de l’essai est plus court et deux fois plus épais que celui du témoin (3 mm contre 1.5 en moyenne).

Interprétation : L’éthylène, hormone gazeuse agit en augmentant le diamètre de l’hypocotyle.

La question qui se pose est de savoir quel est le phénomène responsable de l’augmentation de la taille de l’hypocotyle du pois. Deux hypothèses peuvent être formulées : augmentation de la taille des cellules ou bien de leur nombre.

Stratégie de résolution : une coupe longitudinale de l’hypocotyle devrait permettre de déterminer laquelle de ces deux hypothèses est la bonne.

 

×