Les fougères, omniprésentes dans les sous-bois ombragés, les landes et sur les vieux murs, sont des plantes originales sans fleurs ni graines. Parmi elles, le polypode (Polypodium sp.) se distingue par sa facilité de reconnaissance. Cet article explore en profondeur la reproduction du polypode, une fougère commune, en mettant en lumière les différentes étapes de son cycle de vie unique.
Identification du Polypode
En France, on trouve principalement trois espèces de polypodes, dont deux observables en région Île-de-France : le polypode vulgaire (P. vulgare) et le polypode intermédiaire (P. interjectum). Distinguer ces espèces nécessite un microscope pour étudier les spores et l'anneau mécanique des sporanges. Sur le terrain, il est difficile de déterminer avec certitude l'espèce exacte, on se contentera donc de la reconnaissance du genre Polypodium. Les caractéristiques générales à observer incluent la dimension (10 à 50 cm de longueur des frondes), la période de sporulation (de janvier à décembre) et l'habitat (vieux murs, bois, rochers). Le polypode est une plante vivace commune.
Les Ptéridophytes : Un Groupe Dominant du Passé
Les Ptéridophytes, dont les fougères font partie, représentent un groupe modeste avec environ 12 000 espèces dans le monde, comparativement aux 300 000 espèces d'Angiospermes. Ce groupe comprend principalement les fougères (11 000 espèces), les lycopodes et les prêles. Durant l'époque Carbonifère, les Ptéridophytes étaient dominantes dans les forêts tropicales humides, contribuant à la formation des dépôts de charbon actuels.
Morphologie du Polypode
Les fougères se caractérisent par trois organes bien différenciés : des feuilles (frondes), des tiges et des racines. Chez le polypode, un rhizome portant de fines racines se développe horizontalement, avec des feuilles sortant du sol isolément. Les frondes, les seuls organes visibles hors du sol, comportent un pétiole et un limbe finement découpé. En début de saison, les jeunes feuilles présentent un enroulement en crosse caractéristique.
Reproduction par Spores : Une Particularité des Fougères
Contrairement aux plantes à fleurs, les fougères n'ont pas de fleurs ni de graines. Leur reproduction est assurée par des spores, produites dans des sporanges situés sur la face inférieure des frondes. Ces sporanges sont regroupés en amas appelés sores, souvent recouverts d'une fine membrane (indusie).
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Les Sporanges : Sacs à Spores
Les sporanges sont de petits sacs contenant les spores, les éléments unicellulaires de reproduction du polypode. Chaque sore contient environ 500 sporanges. Les sporanges mûrs sont sensibles aux variations de l'humidité de l'air. Lorsque l'air est sec, l'anneau mécanique qui les entoure se déshydrate et se déforme, entraînant la rupture de la paroi du sporange et la libération des 64 spores qu'il contient. Un pied de polypode peut produire plusieurs millions de spores par an.
Dissémination et Germination des Spores
Les spores, disséminées par le vent, atterrissent rarement dans des endroits propices à leur survie. Les plus chanceuses germent sur un sol frais, humide et ombragé, donnant naissance à un filament microscopique pourvu de chlorophylle. Ce filament s'allonge et s'élargit pour former un petit organisme chlorophyllien en forme de cœur, appelé prothalle.
Le Prothalle : Une Étape Cruciale
Le prothalle, ne dépassant pas quelques millimètres, porte sur sa face inférieure des organes reproducteurs mâles (anthéridies) et femelles (archégones). Lors d'une pluie, les anthérozoïdes (éléments mâles) nagent vers les oosphères (éléments femelles) pour les féconder. L'union d'un anthérozoïde et d'une oosphère engendre un embryon qui se développe et grandit, donnant naissance à une nouvelle fougère.
Le Cycle de Vie du Polypode
Le cycle de vie du polypode est un cycle typique des Embryophytes, alternant une génération sporophytique (diploïde, produisant des spores) et une génération gamétophytique (haploïde, produisant des gamètes).
La Phase Sporophytique
L'individu feuillé, diploïde, est appelé sporophyte. La méiose produit des spores haploïdes, portées par les sporophytes.
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La Phase Gamétophytique
Après dispersion, une spore haploïde germe et se divise par mitoses, formant un individu haploïde appelé gamétophyte ou prothalle. Ce dernier produit des gamètes qui fusionnent pour produire de nouveaux sporophytes diploïdes.
Détails des Sporanges et Spores
Les parties fertiles se trouvent sur la face inférieure des frondes, sous forme de sores. Chaque sore est un amas de dizaines de sporanges, contenant les spores. Chaque sporange est constitué d'un filament (pédicelle) portant un sac terminal produisant des spores. L'assise mécanique est une file de cellules dont les parois sont épaissies de lignine. Les spores ont une forme de demi-lune et sont protégées par une paroi résistante. Elles sont dispersées par le vent et peuvent parcourir de grandes distances.
Le Prothalle en Détail
Une spore qui germe forme un prothalle vert, photosynthétique, en forme de cœur et mesurant moins d'un centimètre. Il est constitué d'une seule couche de cellules haploïdes et possède des rhizoïdes pour se fixer au sol. Le prothalle est un individu sexué, hermaphrodite, produisant des gamètes dans des anthéridies et des archégones. Les anthéridies produisent des spermatozoïdes, libérés en présence d'eau. Les archégones contiennent une oosphère. La fécondation croisée est favorisée par un décalage temporel dans la maturité des gamétanges.
Formation du Nouveau Sporophyte
Le zygote diploïde formé se divise par mitoses et forme une nouvelle génération de sporophyte, une nouvelle plante avec feuilles, tige et racines. On observe ainsi l'alternance de deux générations distinctes : le sporophyte et le prothalle.
Reproduction Asexuée
En plus de la reproduction sexuée, de nombreuses fougères peuvent se reproduire de façon asexuée par fragmentation du rhizome des sporophytes. La reproduction asexuée est également possible pour les prothalles.
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