الاستعداد لمباراة CRMEFPréparation CRMEFمباراة CRMEFCRMEF SVT

الحزازيات والسرخسيات: السمات المميزة للنباتات اللابذرية

1. أهداف الدرس

في نهاية هذا الدرس، ينبغي أن تكون قادرًا على:

  • وصف التنظيم العام للجهاز الخضري عند الحزازيات (Bryophytes) وتبرير تسميته «كورمس كاذب».
  • استنتاج النتائج الوظيفية والبيئية لغياب الأنسجة الناقلة عند الحزازيات (الحجم، الامتصاص، تحمّل الجفاف، الوسط).
  • وصف التنظيم العام للسرخسيات (Ptéridophytes) وتحديد الابتكارات البنيوية التي جعلتها أول النباتات الوعائية.
  • تحديد موقع الجيل المشيجي والجيل البوغي وحجم كل منهما ودرجة استقلاله في المجموعتين.
  • مقارنة الحزازيات والسرخسيات وفق معايير متعددة، وتفسير القيد المشترك الذي يُبقي المجموعتين مرتبطتين بالوسط الرطب.
  • التمييز بين تجانس الأبواغ وتباينها، وإدراك قيمة تباين الأبواغ كخطوة تمهيدية نحو البذرة.

2. الحزازيات: جنينيات بلا أنسجة ناقلة

2.1. التنظيم العام: كورمس كاذب

صورة 1 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector) بخطوط سوداء رفيعة وألوان خضراء وبنية هادئة، تعرض نبتة حزازية قائمة (mousse) كاملة في وضع عمودي على قطعة تربة رطبة: في الأسفل أشباه جذور خيطية بنية متفرّعة مغروسة في التربة، فوقها سويقة خضراء تحمل سويرقات صغيرة حلزونية الترتيب، وفي القمة نبات بوغي مثبَّت على النبات المشيجي يتكوّن من قدم مغروسة في قمة السويقة، ثم عنق طويل رفيع، ثم كبسولة بيضوية مغطاة بقلنسوة. تسمية بأسهم واضحة لكل من: أشباه الجذور، السويقة، السويرقات، النبات المشيجي (n)، القدم، العنق، الكبسولة، القلنسوة، النبات البوغي (2n). ترميز لوني ثابت: أخضر فاتح لكل ما هو مشيجي وأخضر داكن أو بني لكل ما هو بوغي، مع وسيلة إيضاح صغيرة. خلفية بيضاء نظيفة، تسميات بخط عربي واضح، رسم دقيق تشريحيًا لا فني

الجهاز الخضري يبدو للعين متمايزًا إلى «ساق» و«أوراق»، لكنه في الحقيقة ليس كورمسًا حقيقيًا:

العضو الظاهر التسمية الصحيحة الفرق الجوهري
«الجذور» أشباه جذور (rhizoïdes) خيوط أحادية أو قليلة الخلايا، دورها التثبيت أساسًا، بلا أنسجة ناقلة
«الساق» سويقة (cauloïde) محور بسيط، بلا خشب ولا لحاء حقيقيين
«الورقة» سويرقة (phylloïde) صفيحة غالبًا بسمك خلية واحدة، بلا عرق وعائي حقيقي ولا نسيج مسيجي

معلومة مساندة: بعض الحزازيات القائمة تملك خلايا ممدودة متخصصة في نقل الماء (hydroïdes) وفي نقل المواد العضوية (leptoïdes)، لكنها غير مُلغَّنة، فلا تُعدّ خشبًا ولحاءً ولا تُدخل الحزازيات في الوعائيات.

2.2. النتائج الوظيفية لغياب الأنسجة الناقلة

هنا يظهر المبدأ المفسِّر: بنية واحدة غائبة تفسّر سلسلة كاملة من الصفات.

  1. الامتصاص سطحي وشامل: الماء والأملاح تُمتصّ عبر كامل سطح النبات لا عبر الجذور، لأن لا جهاز ناقلًا يوصلها من نقطة واحدة.
  2. النقل قصير المدى: ينجَز بالانتشار من خلية إلى خلية، وبالشعرية على السطح الخارجي — وهي آليات فعّالة على بضعة سنتيمترات فقط.
  3. سقف ارتفاع منخفض: غياب التلغين يحرم النبات من الدعامة الميكانيكية، فيبقى الحجم صغيرًا (بضعة سنتيمترات عادة).
  4. تغيّر المحتوى المائي (poïkilohydrie): لا تتحكّم الحزازية في محتواها المائي، فتتبع رطوبة الوسط. واستراتيجيتها في مواجهة الجفاف ليست المقاومة بل الإرجاء: تدخل في حياة كامنة عند الجفاف وتستأنف نشاطها بمجرد ترطّبها.
  5. التبعية للوسط الرطب الظليل: نتيجة مباشرة للنقطتين السابقتين، تُضاف إليها الحاجة إلى الماء لإتمام الإخصاب.

2.3. الجيلان: هيمنة الجيل المشيجي

  • النبات المشيجي (n): هو النبات الأخضر المرئي والمعمّر والمستقل غذائيًا؛ يحمل أعضاء التوالد: أرشيغونات (archégones) أنثوية وأنتيريديات (anthéridies) ذكرية.
  • النبات البوغي (2n): مختزَل إلى ثلاثة أجزاء — قدم (pied) مغروسة في النبات المشيجي، وعنق (soie)، وكبسولة (capsule) ينجَز داخلها الانقسام الاختزالي المنتج للأبواغ. يبقى مثبَّتًا على النبات المشيجي ومعتمدًا عليه في تغذيته طيلة حياته.
  • الحزازيات هي المجموعة الوحيدة بين النباتات القارية التي يظل فيها النبات البوغي عالة على النبات المشيجي.

2.4. المجموعات الثلاث الكبرى للحزازيات

المجموعة التنظيم الخضري ملاحظة مميزة
الحزازيات القائمة (Mousses) سويقة قائمة بسويرقات حلزونية الأكثر عددًا وانتشارًا؛ خيط بدئي متطوّر
الكبديات (Hépatiques) ثالوس مفلطح أو محور بسويرقات مفصّصة أبسط تنظيمًا؛ تحمل أحيانًا كؤوس تكاثر خضري
القرنيات (Anthocérotes) ثالوس مفلطح كبسولة طويلة قرنية الشكل ذات نمو مستمر بمرستيم قاعدي

3. السرخسيات: أول النباتات الوعائية

3.1. التنظيم العام: كورمس حقيقي

صورة 2 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector) بألوان خضراء وبنية هادئة، مقسّمة إلى جزأين متجاورين. الجزء الأيمن: نبتة سرخس كاملة (النبات البوغي 2n) مغروسة في التربة، بجذمور أفقي تحت سطح التربة تخرج منه جذور عرضية حقيقية، وتنطلق منه سعفتان: سعفة ناضجة مجزّأة إلى وريقات، وسعفة فتية ملتفّة على شكل عصا الأسقف (تفتّح لولبي circiné)، مع تسمية بأسهم لكل من: الجذمور، الجذور العرضية، السعفة، الوريقة، السعفة الفتية الملتفّة. الجزء الأيسر: تكبير دائري لمقطع في الوجه السفلي لوريقة يُظهر بثرة (sore) مكوّنة من مجموعة أكياس بوغية محمولة بأعناق قصيرة ومغطاة بغشاء ساتر (indusie) على شكل مظلّة، مع تسمية بأسهم لكل من: البثرة، الكيس البوغي، الغشاء الساتر، الأبواغ. خط رابط بين الجزأين يبيّن موقع التكبير على الوريقة. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح، دقة تشريحية عالية

  • الجذمور (rhizome): ساق تحت أرضية معمّرة، تضمن البقاء والتكاثر الخضري.
  • الجذور العرضية (racines adventives): جذور حقيقية بأنسجة ناقلة، ذات دور مزدوج: تثبيت وامتصاص.
  • السعف (frondes): أوراق كبيرة مركّبة، مميّزة بالتفتّح اللولبي (crosse / vernation circinée) الذي يحمي القمة النامية.

3.2. الابتكارات النسيجية

النسيج / البنية الوظيفة الأثر التطوري
خشب بقصيبات مُلغَّنة (trachéides) نقل النسغ الخام + دعامة ميكانيكية تحرير من قيد الارتفاع
لحاء (phloème) نقل النسغ المُفصَّل تغذية الأجزاء غير اليخضورية
أديم شمعي (cuticule) على البشرة الحد من النتح المباشر التحكّم في الضياعات المائية
ثغور (stomates) قابلة للضبط مبادلة غازية منظَّمة التوفيق بين التركيب الضوئي والاقتصاد المائي

النتيجة: انتقال من استراتيجية «تحمّل الجفاف بالإرجاء» عند الحزازيات إلى استراتيجية التحكّم في المحتوى المائي (homéohydrie)، وهي التي فتحت الباب أمام الأحجام الكبيرة والغابات الأولى في الفحمي (Carbonifère).

3.3. الجيلان: انقلاب الهيمنة

  • النبات البوغي (2n): هو السرخس المرئي، مستقل ومعمّر ومتفرّع. تُحمل الأكياس البوغية (sporanges) على الوجه السفلي للوريقات مجمّعة في بثرات (sores) يحميها في كثير من الأنواع غشاء ساتر (indusie).
  • النبات المشيجي (n): مُشَرَّس (prothalle) صغير أخضر قلبي الشكل، بسمك بضع خلايا، مثبَّت بأشباه جذور، مستقل غذائيًا لكنه هشّ ومقيَّد بالرطوبة؛ يحمل عادة الأرشيغونات والأنتيريديات معًا.
صورة 3 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، تعرض منظرًا من الأسفل لمُشَرَّس سرخس (prothalle) على سطح تربة رطبة: صفيحة خضراء رقيقة قلبية الشكل بحجم بضعة ملّيمترات، يحمل وجهها السفلي أشباه جذور خيطية، وأرشيغونات قنّينية الشكل قرب الثلمة القلبية، وأنتيريديات كروية صغيرة قرب الطرف المقابل بين أشباه الجذور. سهم صغير يبيّن مسار مشيج ذكري مسوَّط داخل طبقة رقيقة من الماء نحو عنق الأرشيغون. تسمية بأسهم لكل من: المُشَرَّس (n)، أشباه الجذور، الأرشيغون، الأنتيريدي، المشيج الذكري المسوَّط، طبقة الماء. مقياس رسم صغير يشير إلى بضعة ملّيمترات. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح، رسم دقيق لا فني

3.4. تجانس الأبواغ وتباينها

  • متجانسة الأبواغ (isosporées): نمط واحد من الأبواغ يعطي مُشَرَّسًا ثنائي الجنس. وهو الحال عند أغلب السرخسيات.
  • متباينة الأبواغ (hétérosporées): بوغان مختلفان — بوغ صغير (microspore) يعطي مُشَرَّسًا ذكريًا وبوغ كبير (mégaspore) يعطي مُشَرَّسًا أنثويًا، مع اختزال شديد للمُشَرَّسين واحتفاظهما داخل جدار البوغ. أمثلة: السلاجينيلة (Sélaginelle)، السالفينيا (Salvinia).

3.5. المجموعات الكبرى للسرخسيات

المجموعة مثال ملاحظة مميزة
السرخسيات الحقيقية (Filicophytes / Fougères) السرخس النسري سعف كبيرة مركّبة، بثرات على الوجه السفلي
ذنبيات الخيل (Équisétophytes / Prêles) ذنب الخيل ساق مفصّلية مشرَّبة بالسيليس، أوراق حرشفية، سنبلة بوغية قمّية
الليكوفيتات (Lycophytes) حزاز الذئب، السلاجينيلة أوراق صغيرة أحادية العرق؛ بعضها متباين الأبواغ

4. الحزازيات والسرخسيات: جدول مقارن

المعيار الحزازيات السرخسيات
المرتبة التطورية جنينيات غير وعائية أول الوعائيات
الجهاز الخضري كورمس كاذب: أشباه جذور، سويقة، سويرقات كورمس حقيقي: جذور، جذمور، سعف
الأنسجة الناقلة غائبة (خلايا ناقلة غير مُلغَّنة أحيانًا) حاضرة: قصيبات مُلغَّنة + لحاء
التحكّم في الماء متغيّر الترطّب (تحمّل بالإرجاء) متحكّم في ترطّبه (أديم شمعي + ثغور)
الحجم سنتيمترات ديسيمترات إلى أمتار
الجيل المهيمن المشيجي (n) البوغي (2n)
وضع الجيل الآخر نبات بوغي تابع وعالة على المشيجي مُشَرَّس حر مستقل غذائيًا
موقع الأبواغ كبسولة واحدة في قمة العنق أكياس بوغية مجمّعة في بثرات
نمط الأبواغ متجانسة الأبواغ متجانسة غالبًا، متباينة عند بعضها
الإخصاب يستلزم طبقة ماء يستلزم طبقة ماء
وحدة الانتشار بوغ بوغ

5. لماذا بقيت المجموعتان أسيرتَي الوسط الرطب؟

رغم الفارق التنظيمي الكبير بين المجموعتين، يجمعهما قيد واحد لم يُحلّ: الأمشاج الذكرية مسوَّطة وسابحة، فلا إخصاب دون طبقة ماء حر تصل بها إلى الأرشيغون.

النتائج المترتبة على هذا القيد:

  • التوالد الجنسي مرتبط بموسم المطر أو بالأوساط شديدة الرطوبة.
  • الجيل المشيجي — سواء أكان مهيمنًا (الحزازيات) أم مختزلًا حرًا (السرخسيات) — يظل الحلقة الأضعف في الدورة، لأنه مكشوف للجفاف وبلا أنسجة ناقلة في الحالتين.
  • الانتشار يتم بالأبواغ: خفيفة وعديدة، لكنها بلا احتياطات غذائية معتبرة، فنجاح الإنبات يبقى رهينًا بوجود موضع رطب.

هذا القيد بالضبط هو ما سترفعه البذريات بحبة اللقاح والأنبوب اللقاحي، فيتحرّر الإخصاب من الماء ويصبح الجيل المشيجي محميًا داخل الجيل البوغي.

6. أخطاء شائعة وفخاخ الامتحان

الخطأ التصويب
للحزازية جذور وساق وأوراق أشباه جذور وسويقة وسويرقات؛ لا أنسجة ناقلة ولا جذور حقيقية
النبات الأخضر المرئي في الحزازية هو النبات البوغي هو النبات المشيجي (n)؛ البوغي هو الكبسولة المحمولة عليه
النبات البوغي عند الحزازية مستقل تابع للنبات المشيجي وعالة عليه غذائيًا مدى حياته
الحزازيات لا تحتوي أي خلايا ناقلة قد تحتوي hydroïdes وleptoïdes، لكنها غير مُلغَّنة فلا تُعدّ خشبًا ولحاءً
المُشَرَّس سرخس فتيّ هو الجيل المشيجي (n)؛ السرخس الفتيّ نبات بوغي (2n)
السرخس ينتج بذورًا صغيرة سوداء تحت الوريقات ما تحت الوريقات بثرات تحوي أكياسًا بوغية؛ الوحدة المنتشرة بوغ لا بذرة
البثرة (sore) = كيس بوغي البثرة مجموعة أكياس بوغية، غالبًا تحت غشاء ساتر
السرخسيات تحرّرت من الماء لأنها وعائية الوعائية حلّت قيد النقل والدعامة لا قيد الإخصاب؛ الأمشاج الذكرية تبقى سابحة
كل السرخسيات متجانسة الأبواغ الأغلبية كذلك، لكن السلاجينيلة والسالفينيا متباينة الأبواغ
تباين الأبواغ تفصيل ثانوي هو الشرط المسبق لظهور البويضة النباتية والبذرة

7. معجم المصطلحات

المصطلح المقابل بالفرنسية التعريف المختصر
أشباه جذور rhizoïdes خيوط تثبيت بلا أنسجة ناقلة
سويقة / سويرقة cauloïde / phylloïde «ساق» و«ورقة» ظاهريتان عند الحزازيات، بلا بنية وعائية
أرشيغون archégone عضو التوالد الأنثوي عديد الخلايا، قنّيني الشكل
أنتيريدي anthéridie عضو التوالد الذكري عديد الخلايا
قلنسوة coiffe غطاء أصله مشيجي يحمي الكبسولة الفتية
متغيّر الترطّب poïkilohydre كائن يتبع محتواه المائي رطوبة الوسط
متحكّم في الترطّب homéohydre كائن يضبط محتواه المائي بأديم شمعي وثغور
جذمور rhizome ساق تحت أرضية معمّرة
سعفة fronde ورقة السرخس، كبيرة ومركّبة
تفتّح لولبي vernation circinée التفاف السعفة الفتية على شكل عصا الأسقف
بثرة sore مجموعة أكياس بوغية على الوجه السفلي للوريقة
غشاء ساتر indusie غشاء واقٍ يغطي البثرة
مُشَرَّس prothalle النبات المشيجي عند السرخسيات
متجانسة/متباينة الأبواغ isosporée / hétérosporée إنتاج نمط واحد أو نمطين من الأبواغ

8. خلاصة

  • الحزازيات جنينيات بلا أنسجة ناقلة مُلغَّنة: كورمس كاذب (أشباه جذور، سويقة، سويرقات)، امتصاص سطحي، حجم صغير، تغيّر في المحتوى المائي، وارتباط بالأوساط الرطبة الظليلة.
  • عند الحزازيات وحدها يبقى النبات البوغي تابعًا للنبات المشيجي وعالة عليه: هذه أوضح صفة تشخيصية للمجموعة.
  • السرخسيات أول الوعائيات: كورمس حقيقي (جذمور، جذور، سعف)، قصيبات مُلغَّنة ولحاء، أديم شمعي وثغور — فانتقلت من تحمّل الجفاف إلى التحكّم فيه، وبلغت أحجامًا كبيرة.
  • عند السرخسيات ينقلب ترتيب الهيمنة: النبات البوغي مرئي ومستقل، والنبات المشيجي مُشَرَّس صغير حر ومستقل غذائيًا لكنه هشّ.
  • المجموعتان تشتركان في قيد الإخصاب: أمشاج ذكرية مسوَّطة تحتاج طبقة ماء، ووحدة انتشار هي البوغ بلا احتياطات معتبرة.
  • تباين الأبواغ عند بعض السرخسيات هو الخطوة التمهيدية المفهومية نحو البويضة النباتية والبذرة.

الدرس الموالي

عاريات البذور وكاسيات البذور: السمات المميزة للنباتات البذرية. بعد استعراض المجموعتين اللابذريتين وقيدهما المشترك، يتناول الدرس الموالي كيفية رفع هذا القيد بحبة اللقاح والأنبوب اللقاحي والبذرة، ثم السمات التي تفصل عاريات البذور عن كاسيات البذور: الزهرة والمبيض والثمرة والإخصاب المضاعف.

Bryophytes et Ptéridophytes : traits distinctifs des plantes sans graines

1. Objectifs de la leçon

À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :

  • Décrire l'organisation générale de l'appareil végétatif des Bryophytes et justifier la qualification de « faux cormus ».
  • Déduire les conséquences fonctionnelles et écologiques de l'absence de tissus conducteurs chez les Bryophytes (taille, absorption, tolérance à la sécheresse, milieu).
  • Décrire l'organisation générale des Ptéridophytes et identifier les innovations structurales qui en font les premières plantes vasculaires.
  • Situer le gamétophyte et le sporophyte, leur taille et leur degré d'indépendance dans chacun des deux groupes.
  • Comparer Bryophytes et Ptéridophytes selon plusieurs critères et expliquer la contrainte commune qui les maintient liées au milieu humide.
  • Distinguer isosporie et hétérosporie, et saisir la valeur de l'hétérosporie comme étape préparatoire à la graine.

2. Les Bryophytes : des Embryophytes sans tissus conducteurs

2.1. Organisation générale : un faux cormus

Image 1 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, traits noirs fins et couleurs vertes et brunes sobres, présentant un pied de mousse entier en position verticale sur une motte de terre humide : en bas des rhizoïdes filamenteux bruns ramifiés enfoncés dans le sol, au-dessus un axe vert portant de petites « feuilles » disposées en hélice, et au sommet un sporophyte fixé sur le gamétophyte, formé d'un pied enfoncé dans l'apex de l'axe, puis d'une soie longue et fine, puis d'une capsule ovoïde recouverte d'une coiffe. Annotation par flèches nettes de : rhizoïdes, cauloïde, phylloïdes, gamétophyte (n), pied, soie, capsule, coiffe, sporophyte (2n). Code couleur constant : vert clair pour tout ce qui est gamétophytique, vert foncé ou brun pour tout ce qui est sporophytique, avec une petite légende. Fond blanc épuré, annotations en français, rendu anatomiquement précis et non artistique

L'appareil végétatif paraît différencié en « tige » et « feuilles », mais il ne s'agit pas d'un cormus véritable :

Organe apparent Désignation correcte Différence essentielle
« Racines » Rhizoïdes Filaments uni- ou pauci-cellulaires, à rôle surtout fixateur, sans tissus conducteurs
« Tige » Cauloïde Axe simple, sans xylème ni phloème véritables
« Feuille » Phylloïde Lame souvent épaisse d'une seule assise de cellules, sans nervure vasculaire ni parenchyme palissadique

Information d'appui : certaines mousses possèdent des cellules allongées spécialisées dans la conduction de l'eau (hydroïdes) et des substances organiques (leptoïdes), mais elles ne sont pas lignifiées : elles ne constituent ni xylème ni phloème et ne font pas des Bryophytes des Trachéophytes.

2.2. Conséquences fonctionnelles de l'absence de tissus conducteurs

C'est ici qu'apparaît le principe explicatif : une seule structure absente rend compte de toute une série de caractères.

  1. Absorption superficielle et généralisée : l'eau et les sels sont absorbés par toute la surface de la plante et non par des racines, faute d'un appareil conducteur qui les distribuerait depuis un point unique.
  2. Transport à courte distance : il s'effectue par diffusion de cellule à cellule et par capillarité en surface externe — mécanismes efficaces sur quelques centimètres seulement.
  3. Plafond de taille bas : l'absence de lignification prive la plante de soutien mécanique ; la taille reste réduite (quelques centimètres en général).
  4. Poïkilohydrie : la Bryophyte ne contrôle pas sa teneur en eau, qui suit celle du milieu. Sa stratégie face à la sécheresse n'est pas la résistance mais l'esquive : elle entre en vie ralentie à la dessiccation et reprend son activité dès réhydratation.
  5. Dépendance des milieux humides et ombragés : conséquence directe des deux points précédents, à quoi s'ajoute le besoin d'eau pour la fécondation.

2.3. Les deux générations : dominance du gamétophyte

  • Le gamétophyte (n) : c'est la plante verte visible, pérenne et autotrophe ; il porte les organes reproducteurs, archégones femelles et anthéridies mâles.
  • Le sporophyte (2n) : réduit à trois parties — un pied enfoncé dans le gamétophyte, une soie et une capsule où s'effectue la méiose productrice des spores. Il reste fixé sur le gamétophyte et dépend de lui pour sa nutrition toute sa vie durant.
  • Les Bryophytes constituent le seul groupe de plantes terrestres où le sporophyte demeure à la charge du gamétophyte.

2.4. Les trois grands groupes de Bryophytes

Groupe Organisation végétative Particularité
Mousses Axe dressé à phylloïdes hélicoïdaux Les plus nombreuses et les plus répandues ; protonéma bien développé
Hépatiques Thalle aplati ou axe à phylloïdes lobés Organisation plus simple ; portent parfois des corbeilles de propagules
Anthocérotes Thalle aplati Capsule allongée en corne, à croissance continue par un méristème basal

3. Les Ptéridophytes : les premières plantes vasculaires

3.1. Organisation générale : un cormus véritable

Image 2 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, couleurs vertes et brunes sobres, divisée en deux parties juxtaposées. Partie gauche : un pied de fougère entier (le sporophyte 2n) implanté dans le sol, avec un rhizome horizontal sous la surface d'où partent des racines adventives véritables, et d'où s'élèvent deux frondes : une fronde mature divisée en pennes et une jeune fronde enroulée en crosse (vernation circinée) ; annotation par flèches de : rhizome, racines adventives, fronde, penne, jeune fronde enroulée. Partie droite : agrandissement circulaire d'une coupe de la face inférieure d'une penne montrant un sore formé d'un groupe de sporanges portés par de courts pédicelles et recouverts d'une indusie en forme de parasol ; annotation par flèches de : sore, sporange, indusie, spores. Un trait de rappel relie l'agrandissement à sa position sur la penne. Fond blanc, annotations en français, haute précision anatomique

  • Le rhizome : tige souterraine pérenne, assurant la survie et la multiplication végétative.
  • Les racines adventives : racines véritables pourvues de tissus conducteurs, à double rôle de fixation et d'absorption.
  • Les frondes : grandes feuilles composées, caractérisées par la vernation circinée (crosse) qui protège l'apex en croissance.

3.2. Les innovations tissulaires

Tissu / structure Fonction Portée évolutive
Xylème à trachéides lignifiées Conduction de la sève brute + soutien mécanique Levée de la contrainte de hauteur
Phloème Conduction de la sève élaborée Nutrition des parties non chlorophylliennes
Cuticule sur l'épiderme Limitation de la transpiration directe Maîtrise des pertes en eau
Stomates régulables Échanges gazeux contrôlés Conciliation de la photosynthèse et de l'économie d'eau

Résultat : passage d'une stratégie de « tolérance à la sécheresse par esquive » chez les Bryophytes à une stratégie de contrôle de la teneur en eau (homéohydrie), celle-là même qui a rendu possibles les grandes tailles et les premières forêts au Carbonifère.

3.3. Les deux générations : inversion de la dominance

  • Le sporophyte (2n) : c'est la fougère visible, indépendante, pérenne et ramifiée. Les sporanges sont portés à la face inférieure des pennes, regroupés en sores protégés chez de nombreuses espèces par une indusie.
  • Le gamétophyte (n) : un prothalle vert, cordiforme, de quelques millimètres et de quelques assises cellulaires d'épaisseur, fixé par des rhizoïdes, autotrophe mais fragile et tributaire de l'humidité ; il porte généralement archégones et anthéridies.
Image 3 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, présentant une vue de dessous d'un prothalle de fougère posé sur un sol humide : lame verte mince et cordiforme de quelques millimètres, dont la face inférieure porte des rhizoïdes filamenteux, des archégones en forme de bouteille près de l'échancrure cordiforme, et de petites anthéridies sphériques près de l'extrémité opposée, entre les rhizoïdes. Une petite flèche indique le trajet d'un gamète mâle flagellé dans une mince pellicule d'eau vers le col de l'archégone. Annotation par flèches de : prothalle (n), rhizoïdes, archégone, anthéridie, gamète mâle flagellé, pellicule d'eau. Une petite échelle indique l'ordre du millimètre. Fond blanc, annotations en français, rendu rigoureux et non artistique

3.4. Isosporie et hétérosporie

  • Isosporées : un seul type de spores, donnant un prothalle bisexué. C'est le cas de la plupart des Ptéridophytes.
  • Hétérosporées : deux types de spores — une microspore donnant un prothalle mâle et une mégaspore donnant un prothalle femelle, tous deux fortement réduits et retenus dans la paroi de la spore. Exemples : la Sélaginelle, la Salvinia.

3.5. Les grands groupes de Ptéridophytes

Groupe Exemple Particularité
Filicophytes (fougères) Fougère aigle Grandes frondes composées, sores à la face inférieure
Équisétophytes (prêles) Prêle Tige articulée imprégnée de silice, feuilles écailleuses, épi sporangifère terminal
Lycophytes Lycopode, Sélaginelle Petites feuilles à nervure unique ; certaines hétérosporées

4. Bryophytes et Ptéridophytes : tableau comparatif

Critère Bryophytes Ptéridophytes
Rang évolutif Embryophytes non vasculaires Premières Trachéophytes
Appareil végétatif Faux cormus : rhizoïdes, cauloïde, phylloïdes Cormus vrai : racines, rhizome, frondes
Tissus conducteurs Absents (parfois cellules conductrices non lignifiées) Présents : trachéides lignifiées + phloème
Contrôle de l'eau Poïkilohydres (tolérance par esquive) Homéohydres (cuticule + stomates)
Taille Quelques centimètres Décimètres à mètres
Génération dominante Gamétophyte (n) Sporophyte (2n)
Statut de l'autre génération Sporophyte dépendant, à la charge du gamétophyte Prothalle libre et autotrophe
Localisation des spores Capsule unique au sommet de la soie Sporanges groupés en sores
Type de spores Isosporie Isosporie le plus souvent, hétérosporie chez certaines
Fécondation Exige une lame d'eau Exige une lame d'eau
Unité de dissémination Spore Spore

5. Pourquoi les deux groupes restent-ils prisonniers du milieu humide ?

Malgré l'écart d'organisation entre les deux groupes, une contrainte commune n'est pas levée : les gamètes mâles sont flagellés et nageurs, et aucune fécondation n'est possible sans une lame d'eau libre les conduisant jusqu'à l'archégone.

Conséquences :

  • La reproduction sexuée est asservie à la saison des pluies ou aux milieux très humides.
  • Le gamétophyte — qu'il soit dominant (Bryophytes) ou réduit et libre (Ptéridophytes) — reste le maillon faible du cycle : exposé à la dessiccation et dépourvu de tissus conducteurs dans les deux cas.
  • La dissémination se fait par des spores : légères et nombreuses, mais sans réserves notables, si bien que la réussite de la germination dépend de la présence d'un site humide.

C'est précisément cette contrainte que lèveront les Spermaphytes grâce au grain de pollen et au tube pollinique : la fécondation s'affranchit de l'eau et le gamétophyte se trouve abrité au sein du sporophyte.

6. Erreurs fréquentes et pièges d'examen

Erreur Correction
La mousse possède racines, tige et feuilles Rhizoïdes, cauloïde et phylloïdes ; ni tissus conducteurs ni racines vraies
La plante verte visible de la mousse est le sporophyte C'est le gamétophyte (n) ; le sporophyte est la capsule qu'il porte
Le sporophyte de la mousse est indépendant Il reste fixé au gamétophyte et à sa charge nutritive toute sa vie
Les Bryophytes n'ont aucune cellule conductrice Elles peuvent avoir hydroïdes et leptoïdes, mais non lignifiés : ni xylème ni phloème
Le prothalle est une jeune fougère C'est la génération gamétophytique (n) ; la jeune fougère est un sporophyte (2n)
La fougère produit de petites graines noires sous les pennes Ce sont des sores contenant des sporanges ; l'unité disséminée est une spore
Sore = sporange Le sore est un groupe de sporanges, souvent couvert d'une indusie
Les Ptéridophytes se sont affranchies de l'eau parce qu'elles sont vasculaires La vascularisation lève la contrainte de conduction et de soutien, non celle de la fécondation : les gamètes mâles restent nageurs
Toutes les Ptéridophytes sont isosporées La majorité l'est, mais la Sélaginelle et la Salvinia sont hétérosporées
L'hétérosporie est un détail secondaire C'est le prérequis de l'ovule végétal et de la graine

7. Glossaire

Terme Équivalent arabe Définition brève
Rhizoïdes أشباه جذور Filaments de fixation dépourvus de tissus conducteurs
Cauloïde / phylloïde سويقة / سويرقة « Tige » et « feuille » apparentes des Bryophytes, sans structure vasculaire
Archégone أرشيغون Organe reproducteur femelle pluricellulaire, en forme de bouteille
Anthéridie أنتيريدي Organe reproducteur mâle pluricellulaire
Coiffe قلنسوة Enveloppe d'origine gamétophytique protégeant la jeune capsule
Poïkilohydre متغيّر الترطّب Organisme dont la teneur en eau suit celle du milieu
Homéohydre متحكّم في الترطّب Organisme régulant sa teneur en eau par cuticule et stomates
Rhizome جذمور Tige souterraine pérenne
Fronde سعفة Feuille de fougère, grande et composée
Vernation circinée تفتّح لولبي Enroulement en crosse de la jeune fronde
Sore بثرة Groupe de sporanges à la face inférieure d'une penne
Indusie غشاء ساتر Membrane protectrice recouvrant le sore
Prothalle مُشَرَّس Gamétophyte des Ptéridophytes
Isosporie / hétérosporie تجانس / تباين الأبواغ Production d'un seul ou de deux types de spores

8. Bilan

  • Les Bryophytes sont des Embryophytes sans tissus conducteurs lignifiés : faux cormus (rhizoïdes, cauloïde, phylloïdes), absorption superficielle, petite taille, poïkilohydrie et dépendance des milieux humides et ombragés.
  • Chez les Bryophytes seules, le sporophyte reste à la charge du gamétophyte : c'est le caractère diagnostique le plus net du groupe.
  • Les Ptéridophytes sont les premières Trachéophytes : cormus vrai (rhizome, racines, frondes), trachéides lignifiées et phloème, cuticule et stomates — d'où le passage de la tolérance à la sécheresse à son contrôle, et l'accès aux grandes tailles.
  • Chez les Ptéridophytes, la dominance s'inverse : le sporophyte est visible et indépendant, le gamétophyte est un petit prothalle libre et autotrophe, mais fragile.
  • Les deux groupes partagent la contrainte de fécondation : gamètes mâles flagellés exigeant une lame d'eau, et dissémination par des spores sans réserves notables.
  • L'hétérosporie de certaines Ptéridophytes constitue l'étape conceptuelle préparatoire à l'ovule végétal et à la graine.

Leçon suivante

Gymnospermes et Angiospermes : traits distinctifs des plantes à graines. Après l'examen des deux groupes sans graines et de leur contrainte commune, la leçon suivante montre comment cette contrainte est levée par le grain de pollen, le tube pollinique et la graine, puis dégage les caractères qui séparent les Gymnospermes des Angiospermes : la fleur, l'ovaire, le fruit et la double fécondation.