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Cryptogames (plantes à organes reproducteurs cachés). A) Phycophytes (algues).   Sont des thallophytes [végétaux dont les cellules sont assemblées en un thalle, c'est-à-dire un ensemble dont aucune partie n'est spécialisée contrairement aux tiges, feuilles ou racines des autres plantes (cormophytes). Le thalle entier assure généralement les différentes fonctions (absorption, conduction, photosynthèse, respiration...)]. Colonisent préférentiellement les milieux aquatiques (surtout marins) [mais certains vivent dans les sols, d'autres sont aérophiles, symbiotiques ou parasites de végétaux ou d'animaux (chlorellose...)]. Leurs thalles peuvent être unicellulaires (Chlorella...) ou pluricellulaires, filamenteux simples (Ulothrix...), parenchymateux homogènes (Ulva...) ou présentant des ébauches de tissus, notamment conducteurs (Laminaria...). Toutes les algues possèdent un pigment vert, la chlorophylle a, indispensable pour la photosynthèse. Prédominant chez les Chlorophycées (algues vertes : Chlorella, Ulothrix, Ulva...), il est souvent associé à d'autres pigments photosynthétiques surnuméraires (phycobiliprotéines : bleu ou rouge) comme chez les Rhodophycées (algues rouges). Les algues peuvent proliférer par simple multiplication asexuée (production de spores nageuses ou non...) ou se reproduire par voie sexuée. Leur cycle de vie, selon les groupes, présente des degrés de complexité très variés, allant jusqu'à 3 générations successives, pouvant être morphologiquement différentes comme chez les Rhodophycées (Liagora...).

B) Bryophytes.  23 000 espèces (8 000 hépatiques, 15 000 mousses). Mousses : colonisent des milieux très variés (sauf marins), plus ou moins humides. Reviviscentes, certaines espèces peuvent supporter des périodes de sécheresse importante (Polytrichum piliferum). D'autres sont sciaphiles, s'accommodant de milieux peu éclairés. Les sphaignes (Sphagnum), avec leurs cellules poreuses à réservoir d'eau, constituent des peuplements abondants dans les tourbières acides où elles assurent la formation de la tourbe. De taille modeste, les mousses possèdent des organes ressemblant à des feuilles et des tiges mais n'ont pas de tissus conducteurs. Cycle vital caractérisé par 2 générations successives : la plante « feuillée » ou gamétophyte (qui produit les gamètes) et le sporophyte né de la germination de l'œuf (résultant de la fécondation qui s'effectue sur la plante « feuillée »). Vivant en parasite sur le gamétophyte, le sporophyte libère des spores qui germent pour donner de nouveaux gamétophytes. Hépatiques : se développent souvent en milieu humide mais aussi sur les roches, sols, troncs d'arbres... De dimensions souvent réduites, les individus ont tantôt l'aspect de fronde lobée (thalle) informe (Marchantia...), tantôt de petite plante « feuillée » (Frullania...). Cycle de vie analogue à celui des mousses.

C) Ptéridophytes [cryptogames « vasculaires » : possèdent des tissus spécialisés (vaisseaux conducteurs)].  Se rencontrent principalement sur les sols riches en humus [mais certains sont calcicoles (préférant les substrats calcaires : Asplenium, Scolopendrium...), d'autres silicoles (sur substrats de nature siliceuse : Pteridium aquilinum...), aquatiques (Azolla, Salvinia...) ou amphibies (Marsilea...)]. Peuvent résister à de très longues sécheresses (très présents dans régions tropicales et subtropicales). Leur cycle vital comprend 2 générations morphologiquement différentes : plante « feuillée » ou sporophyte (qui produit les spores) née du développement de l'œuf après fécondation ; gamétophyte (qui engendre les gamètes), qui naît de la germination de la spore, appelé prothalle (car n'ayant pas d'organisation en tissus ou organes). Fougères : plantes à frondes souvent de grandes dimensions (macrophylles) portant sur leur face inférieure les sporanges (qui produisent les spores). Herbacées sous les climats tempérés, avec une tige rampante (rhizome). Certains genres sont arborescents (jusqu'à 20 m de hauteur) en pays tropical. Prêles : herbacées, à axes dressés constitués de l'emboîtement d'articles, et à frondes de petite taille (microphylles) insérées en verticilles. Les sporanges, à une seule loge (uniloculaires), sont portés par des axes particuliers et organisés en épis. Au dévonien, on trouve des prêles arborescentes de plus de 30 m. Lycopodes et sélaginelles : assez petits, pourvus de tiges rampantes et dressées munies de nombreuses petites frondes pointues. Les sporanges sont insérés à la base de frondes spéciales. Le prothalle des lycopodes, parasité par des micro-champignons (mycorhizes), n'est pas chlorophyllien. Ces 2 groupes affectionnent les régions humides tropicales. Psilotes : rappellent les lycopodes par leur port mais s'en distinguent par leurs sporanges à plusieurs loges (pluriloculaires). Exclusivement tropicaux. Sont probablement les ancêtres de tout l'ensemble des ptéridophytes.

Phanérogames (plantes à organes reproducteurs apparents, les fleurs).   Plus justement nommées spermaphytes, ou plantes à graines. Groupe le plus récent dans l'évolution du règne végétal aujourd'hui le plus important.

A) Gymnospermes (à ovules nues). Exemples : Cycadacées, avec les cycas à port de palmier, et Ginkgoacées, avec Ginkgo biloba : ne présentent pas de tube pollinique, gamètes mâles ciliés (on parle de « Natrices »). Coniférales : gamètes mâles immobiles et conduits vers les ovules par un tube pollinique (on parle de « Vectrices ») ; feuilles en aiguilles, cônes mâles et femelles, production de résine. Pinacées : fleurs femelles groupées en cônes formés de nombreuses écailles (cèdre, épicéa, mélèze, pin, sapin). Cupressacées : fleurs femelles groupées en cônes formés de quelques écailles, de forme souvent globuleuse et parfois charnue (cyprès, genévrier, thuya). Taxacées : pas de cône, mais graine souvent entourée d'un arille (if). Gnétales : ovules partiellement enfermés dans une feuille carpellaire en forme de sac ouvert au sommet (exemple : Éphédracées : éphédra, source d'éphédrine).

B) Angiospermes (à ovules cachées dans un carpelle). Plantes à véritables fleurs. Une fleur comprend de l'extérieur vers l'intérieur : sépales (calice) : ordinairement verts, protégeant les autres pièces ; pétales (corolle) : souvent colorés par des pigments (anthocyanes), rôle attractif pour les animaux pollinisateurs, protègent les pièces de la reproduction ; étamines (androcée) : parties mâles, formées d'un filet portant 1 anthère renflée, constituées de 2 ou 4 sacs polliniques d'où sort le pollen ; pistil (gynécée) : partie femelle comprenant l'ovaire, contenant un ou plusieurs ovules, surmonté d'une partie allongée, le style, dont l'extrémité est le stigmate destiné à retenir les grains de pollen. Pollinisation : transport des grains de pollen des pièces mâles aux pièces femelles grâce au vent (anémophiles, ex. : graminées) ou aux insectes (entomophile). Les fleurs sont isolées ou regroupées en inflorescences (grappe, ombelle, corymbe, capitule, cyme). Une plante présente soit des fleurs complètes (hermaphrodite), soit uniquement mâles ou uniquement femelles sur le même pied (monoïque, exemple : noisetier), soit mâles et femelles sur des pieds différents (dioïque, exemple : if, saule, mercuriale).

Fruit : issu de la transformation de l'ovaire après la fécondation, renferme des graines qui sont les ovules fécondés ; simple : se développe à partir d'un seul carpelle ou de carpelles soudés (cerise, haricot, érable) ; composé : issu de plusieurs carpelles séparés ou de fleurs regroupées (framboise) ; faux-fruit : résulte du développement après fécondation du réceptacle de la fleur (fraise, ananas, figue, pomme). Fruits secs : soit ne s'ouvrent pas à maturité et ne contiennent que 1 seule graine [akènes (pissenlit, carotte, noisetier) et caryopses à graine soudée au fruit (blé)], soit s'ouvrent à maturité et libèrent de nombreuses graines [capsules, issues de plusieurs carpelles soudés et s'ouvrant par plusieurs fentes (tulipe, datura) ou par des pores (pavot) ; siliques, issues de 2 carpelles et s'ouvrant par 4 fentes (giroflée) ; gousses, issues de 1 seul carpelle et s'ouvrant par 2 fentes (haricot) ; follicules, provenant de carpelles incomplètement soudés et s'ouvrant par 1 seule fente (pivoine)]. Fruits charnus : baies : nombreuses graines ou pépins (raisin, tomate, melon) ; drupes : une seule graine enfermée dans un noyau (cerise, pêche, abricot).

Classifications. D'abord parfois fondées sur un seul caractère (Linné a rassemblé les plantes selon le nombre de leurs étamines et de leurs carpelles) puis, jusqu'au milieu du XX^e s., sur des ensembles de caractères sexuels et végétatifs permettant de définir des familles (A. L. de Jussieu). Les plus modernes mettent en exergue les liens évolutifs entre les plantes : c'est la systématique « cladistique » ou « phylogénétique » qui compare des séquences d'acide nucléique : plus les séquences sont voisines, plus les plantes sont proches, phylogénétiquement.

La classification APG (1998, affinée en 2003) est aujourd'hui la classification scientifique de référence qui a apporté d'importants changements aux classifications antérieures. Elle a été établie par un groupe de taxonomistes sous le nom d'Angiosperm Phylogeny Group.

1o) Familles et sous-classes de divergence ancienne (liste indicative).   Dicotylédones primitives avec un pollen monoaperturé proche des monocotylédones.

a) Magnoliidées.   Lauracées : arbres et arbustes aromatiques (laurier-sauce, avocatier). Magnoliacées : arbres à fleurs également archaïques (magnolia, tulipier). Pipéracées : herbes et lianes aromatiques (poivrier).

b) Exemples d'autres familles.   Nymphéacées : aquatiques, pièces de la fleur incomplètement différenciées (nénuphar).

2o) Monocotylédones (liste indicative).   Graine avec embryon à un seul cotylédon. Structure herbacée, feuilles souvent à nervures parallèles, pièces de la fleur en multiple de 3.

a) Commélinoides.   Arécacées = palmae : tige particulière = stipe, terminée par un bouquet de feuilles pennées ou en éventail (cocotier, dattier, raphia). Broméliacées : épiphytes (fixées sur un autre végétal sans être parasite) ou terrestres (ananas). Cypéracées : plantes des lieux humides à tige triangulaire (carex, souchet, papyrus). Poacées = graminées : tige creuse, feuilles engainantes, fleurs groupées en épillets, fruit = caryopse. Céréales (blé, riz, maïs, orge, seigle), gazons (dactyle, pâturin), canne à sucre, bambous.

b) Exemples d'autres familles rattachées directement.   Aracées : fleurs réunies en épi (spadice) entouré d'une feuille modifiée (spathe) [arum, philodendron, dieffenbachia]. Alliacées/Asparagacées : vaisseaux présents, cristaux d'oxalate de calcium (ail, muguet, jacinthe). Iridacées : ovaire infère, sous les autres pièces de la fleur (iris, glaïeul, crocus). Liliacées : vaisseaux exceptionnels, pas de cristaux d'oxalate de calcium (lis, tulipe, fritillaire). Orchidacées : une des plus vastes familles (environ 20 000 espèces) ; vivent en symbiose avec des champignons ; fleurs adaptées à la pollinisation entomophile (orchis, cattleya, vanille).

3o) Eudicotylédones ou dicotylédones vraies (liste indicative).   Graine avec embryon à 2 cotylédons. La tige peut s'accroître en épaisseur (arbre), feuilles à nervures ramifiées, pièces de la fleur par 5 ou 4. Pollen à 3 pores. Certaines dicotylédones présentent un caractère archaïque (bois homoxylé).

a) Astéridées.   Pétales souvent soudés (gamopétales), 2 ou 1 seul cycle d'étamines, carpelles soudés entre eux. Apiacées (ou Ombellifères) : fleurs en ombelle, fruit : diakène (carotte, céleri, persil, ciguë). Apocynacées (pervenche). Astéracées (ou Composées) : la plus vaste famille (environ 30 000 espèces) ; fleurs groupées en capitule, étamines soudées, fruit = akène muni souvent d'une aigrette (marguerite, pâquerette, tournesol, pissenlit, chicorée, laitue, bleuet, chardon, artichaut, dahlia, zinnia, chrysanthème...). Boraginacées : herbes à poils rugueux (bourrache, myosotis). Convolvulacées [liseron, ipomée (volubilis, cuscute)]. Gentianacées : herbes à feuilles opposées (gentianes). Lamiacées (ou labiées) : tige quadrangulaire, fleur à lèvres et 4 étamines (thym, menthe, lavande, romarin, sauge). Oléacées (olivier, frêne, forsythia, lilas, jasmin). Rubiacées (gaillet, caféier, quinquina, gardénia). Scrophulariacées (digitale, boullon-blanc, véronique, muflier). Solanacées : fleur à calice souvent persistant (pomme de terre, tomate, aubergine, piment, belladone, datura, tabac).

b) Rosidées :   pétales libres (dialypétale), pièces par 5, carpelles souvent indépendants. Bégoniacées (bégonia). Brassicacées (ou crucifères) : herbes à fleurs avec 4 sépales, 4 pétales, 6 étamines et 2 carpelles donnant une silique (chou, navet, radis, moutarde, cresson, colza, giroflée). Cucurbitacées (courge, melon, concombre). Euphorbiacées : plantes très variables, herbes ou arbres, présence ou non de latex, fleurs toujours unisexuées groupées en inflorescences particulières (cyathes), fruit = capsule souvent trilobée [euphorbe, ricin, manioc (tapioca), hévéa...]. Fabacées (ou légumineuses) : herbes ou arbres, corolle papilionacée, fruit = gousse ou légume. Espèces fourragères (trèfle, luzerne), graines alimentaires (pois, haricot, fève, lentille, arachide, soja). Autres plantes (réglisse, genêt, ajonc, cytise, robinier, glycine...). Fagacées : arbres souvent monoïques, fleurs groupées en chatons (chêne, hêtre, noisetier...). Géraniacées : (géranium, pélargonium). Exemples d'autres familles : Linacées (lin). Malvacées (mauve, guimauve, rose trémière, cotonnier, baobab). Myrtacées (eucalyptus, giroflier). Rosacées : herbes ou arbres, fleurs régulières à nombreuses étamines, fruits = akènes ou drupes. Nombreux fruits alimentaires (pomme, poire, pêche, abricot, prune, cerise, fraise, framboise), plantes ornementales (rosier, laurier-cerise). Autres plantes (reine-des-prés). Rutacées (oranger, citronnier). Tiliacées (tilleul). Violacées (violette, pensée).

c) Exemples d'autres familles rattachées directement.   Amaranthacées (amaranthe, épinard). Cactacées : plantes charnues adaptées au climat sec (cactus, figuier de Barbarie). Caryophyllacées : fleurs en cymes (œillet). Papavéracées : 2 sépales, 4 pétales, multiples étamines et carpelles (pavot, coquelicot). Polygonacées (oseille, rhubarbe). Renonculacées : nombreuses étamines, fruits = akènes (renoncule, anémone, clématite) ou follicules (ancolie, hellébore, aconit, delphinium). Saxifragacées (saxifrage).