L'évolution et l'écologie de l'architecture végétale
Les facteurs écologiques affectent la distribution de la diversité architecturale des plantes et façonnent son évolution, et les travaux futurs intégrant des données architecturales phylogénétiquement informées avec des variables écologiques continueront de dévoiler comment l'architecture des plantes est façonnée à l'échelle mondiale.
Par BotanicalOne · 08 janvier 2018 · 3 min de lecture
L'évolution et l'écologie de l'architecture végétale
Les facteurs écologiques affectent la distribution de la diversité architecturale des plantes et façonnent son évolution, et les travaux futurs intégrant des données architecturales phylogénétiquement informées avec des variables écologiques continueront de dévoiler comment l'architecture des plantes est façonnée à l'échelle mondiale.
Contrairement à la plupart des animaux, les plantes ont un plan corporel indéterminé, ce qui leur permet d'ajouter et d'accumuler de nouvelles parties du corps au cours de leur vie. La construction modulaire réalisée d'une usine est le résultat de contraintes externes et de processus internes.
Principaux concepts de l'architecture végétale. (A) Modèle de croissance déterminé (i) ou indéterminé (ii). (B) Ramification monopodiale (i) ou sympodiale (ii). (C) Types de ramification sympodiale liés au nombre de méristèmes relais : monochasium (i), dichasium (ii) et polychasium (iii). (D) La croissance d'orientation d'une tige peut être orthotrope, lorsque la croissance est verticale et que la symétrie de la tige est généralement radiale (i), ou plagiotrope, lorsqu'elle est horizontale (résultat de processus endogènes, et non d'effets environnementaux) et souvent associée à une symétrie bilatérale (ii). (E) Les branches plagiotropes peuvent être monopodiales (i) ou sympodiales, et dans ce cas résulter d'axes mixtes avec soit des inflorescences axillaires : plagiotropie par apposition (ii) soit des inflorescences terminales, impliquant que chaque nouveau module est nécessaire au maintien de la fonction reproductrice et végétative : plagiotropie par substitution (iii). (F) Croissance rythmique avec périodes d'arrêt de la croissance endogène où le méristème apical repose dans un bourgeon (i) contre croissance continue où il n'y a pas d'arrêt de la croissance endogène (ii). Les cicatrices des feuilles en écailles montrent des unités de croissance (UG) claires. (G) La ramification peut être latérale (axillaire), comme dans presque toutes les plantes à graines (i), ou terminale, impliquant une dichotomie du méristème comme dans les lycopsides et divers groupes de plantes éteintes (ii). (H) Exemples d'unités architecturales monopodiales (i) et sympodiales (ii). Notez que l'ordre de ramification (BO) augmente rapidement dans l'unité architecturale sympodiale, tandis que l'ordre de ramification apparent (AO) reflète l'ordre de ramification de l'unité monopodiale. X indique la mort de l'apex. (I) Chez les espèces à croissance rythmique des pousses, la ramification peut être retardée (i) lorsque la croissance du méristème axillaire est retardée par rapport à la croissance du méristème apical, ou immédiate (ii), lorsque les méristèmes apical et axillaire se ramifient simultanément. La ramification immédiate est souvent caractérisée par une néoformation extensive du primordium (Cremer, 1972) et un long premier entre-nœud dans les branches axillaires appelé hypopode (H). (J) Chez les espèces à ramification rythmique, un petit nombre d'entre-nœuds condensés par GU associé à une faible extension intermodale définit des pousses courtes (i), qui ont souvent des fonctions spécialisées (par exemple les brachyblastes chez Pinus), par opposition aux pousses longues (ii). (K) Sur un axe vertical ou GU, les branches de répartition préférentielle peuvent être vers l'apex (acrotonie) (i), vers le milieu (mésotonie) (ii) ou vers la base (basitonie) (iii). (L) Sur une tige horizontale ou une unité de croissance, une pousse sœur peut apparaître en position supérieure (épitonie) (i), en position latérale (ii) ou en position basale (hypotonie) (iii).
La distribution phylogénétique des formes de croissance des plantes à travers la phylogénie implique que les architectures corporelles ont pris naissance et ont été perdues à plusieurs reprises, étant façonnées par un ensemble limité de voies génétiques. Chomicki et al.:
synthétiser les concepts d'architecture végétale, jusqu'à présent capturés dans 23 modèles.
les étendre aux archives fossiles.
résumer ce que l'on sait de leur génétique développementale.
utiliser une approche phylogénétique en plusieurs groupes pour déduire comment l'architecture des plantes a changé et par quelles étapes intermédiaires.
discuter des facteurs macroécologiques qui peuvent limiter la répartition géographique et écologique des architectures végétales.
Cette synthèse met en évidence la diversité architecturale des plantes paléozoïques à ramification dichotomique, et le remplacement subséquent de la dichotomie par la ramification axillaire. Le tracé de la fréquence des types de ramification dans le temps sur la base d'une analyse de 58 927 fossiles de plantes terrestres a révélé une diminution de la ramification dichotomique dans tout le Dévonien et le Carbonifère, reflétée par une augmentation d'autres types de ramification, y compris la ramification axillaire. Les auteurs suggèrent que l'évolution des feuilles mégaphylles des plantes à graines permettant la ramification axillaire a contribué à la disparition des architectures dichotomiques.
Il met également en évidence les lacunes dans notre compréhension du contrôle moléculaire, de l'écologie et de l'évolution de l'architecture des plantes.
Les aiguilles densément serrées le long des pousses des conifères à feuilles persistantes présentent des caractéristiques photosynthétiques adaptées à l'ombre, même en plein soleil.
