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25.3B : Hépatiques et Hornworts - Biologie


Les hépatiques et les hornworts sont toutes deux des bryophytes, mais les aspects de leurs structures et de leur développement sont différents.

Objectifs d'apprentissage

  • Décrire les traits distinctifs des hornworts et des hépatiques

Points clés

  • Les feuilles des hépatiques sont des structures vertes lobées similaires aux lobes du foie, tandis que les hornworts ont des structures étroites en forme de tuyau.
  • Le stade gamétophyte est le stade dominant chez les hépatiques et les hornworts; cependant, les sporophytes de l'hépatique ne contiennent pas de stomates, contrairement aux sporophytes de la hornwort.
  • Le cycle de vie des hépatiques et des hornworts suit une alternance de générations : les spores germent en gamétophytes, le zygote se développe en un sporophyte qui libère des spores, puis les spores produisent de nouveaux gamétophytes.
  • Les hépatiques développent des sporophytes courts et petits, tandis que les hornworts développent des sporophytes longs et minces.
  • Pour aider à la dispersion des spores, les hépatiques utilisent des élateurs, tandis que les hornworts utilisent des pseudoélatateurs.
  • Les hépatiques et les hornworts peuvent se reproduire de manière asexuée par la fragmentation des feuilles en gemmes qui se dispersent et se développent en gamétophytes.

Mots clés

  • alternance de génération: le cycle de vie des plantes avec un sporophyte multicellulaire, qui est diploïde, qui alterne avec un gamétophyte multicellulaire, qui est haploïde
  • pseudoelater: structure unicellulaire qui aide à la dispersion des spores
  • gemmes: petits morceaux de plante intacts et complets qui sont produits dans une coupe à la surface du thalle et se transforment en gamétophytes par reproduction asexuée

Hépatiques

Les hépatiques (Hepaticophyta) sont considérées comme les plantes les plus étroitement liées à l'ancêtre qui a déménagé sur terre. Les hépatiques ont colonisé tous les habitats terrestres de la planète et se sont diversifiées en plus de 7000 espèces existantes. Les gamétophytes de l'hépatique (stade dominant du cycle de vie) forment des structures vertes lobées. La forme de ces feuilles est semblable aux lobes du foie; par conséquent, fournissant l'origine du nom donné au phylum. Des ouvertures permettant le mouvement des gaz peuvent être observées dans les hépatiques. Cependant, ce ne sont pas des stomates car ils ne s'ouvrent et ne se ferment pas activement. La plante absorbe l'eau sur toute sa surface et n'a pas de cuticule pour éviter la dessiccation.

Le cycle de vie de l'hépatique commence par la libération de spores haploïdes du sporange qui se sont développés sur le sporophyte. Les spores disséminées par le vent ou l'eau germent en thalles gamétophytes aplatis attachés au substrat par de minces filaments unicellulaires. Les gamétanges mâles et femelles se développent sur des plantes individuelles séparées. Une fois libérés, les gamètes mâles nagent à l'aide de leurs flagelles vers le gamétange femelle (l'archégone) et la fécondation s'ensuit. Le zygote se développe en un petit sporophyte encore attaché au gamétophyte parent et développe des cellules productrices de spores et des élates. Les cellules productrices de spores subissent une méiose pour former des spores, qui se dispersent (à l'aide d'élates), donnant naissance à de nouveaux gamétophytes. Ainsi, le cycle de vie des hépatiques suit le schéma d'alternance des générations.

Les plantes d'hépatique peuvent également se reproduire de manière asexuée en cassant des branches ou en étalant des fragments de feuilles appelés gemmes. Dans ce dernier type de reproduction, les gemmes (petits morceaux de plante intacts et complets qui sont produits dans une coupe à la surface du thalle) sont projetées hors de la coupe par des gouttes de pluie. Les gemmes atterrissent alors à proximité et se développent en gamétophytes.

Hornworts

Les hornworts (Anthocerotophyta) appartiennent au large groupe des bryophytes qui ont colonisé une variété d'habitats sur terre, bien qu'ils ne soient jamais loin d'une source d'humidité. Le petit gamétophyte bleu-vert est la phase dominante du cycle de vie d'une hornwort. Le sporophyte étroit en forme de tuyau est la caractéristique déterminante du groupe. Les sporophytes émergent du gamétophyte parent et continuent de croître tout au long de la vie de la plante. Les stomates apparaissent dans les hornworts et sont abondants sur le sporophyte. Les cellules photosynthétiques du thalle contiennent un seul chloroplaste. Les cellules du méristème à la base de la plante continuent de se diviser et d'augmenter sa hauteur. De nombreuses hornworts établissent des relations symbiotiques avec les cyanobactéries qui fixent l'azote de l'environnement.

Le cycle de vie des hornworts suit également le schéma général d'alternance des générations et a un cycle de vie similaire à celui des hépatiques. Les gamétophytes poussent sous forme de thalles plats sur le sol avec des gamétanges incrustés. Les spermatozoïdes flagellés nagent jusqu'aux archégones et fécondent les ovules. Cependant, contrairement aux hépatiques, le zygote se développe en un sporophyte long et mince qui finit par se fendre, libérant des spores. De plus, des cellules minces appelées pseudoélatères entourent les spores et aident à les propulser plus loin dans l'environnement. Contrairement aux élateurs observés dans les hépatiques, les pseudoélats des hornwort sont des structures unicellulaires. Les spores haploïdes germent et produisent la prochaine génération de gamétophytes. Comme les hépatiques, certaines hornworts peuvent également produire de manière asexuée par fragmentation.


Bryophyta : caractéristiques, classification et importance économique

La division Bryophyta (Gr. bryon=moss) comprend plus de 25 000 espèces d'embryophytes non vasculaires telles que les mousses, les hépatiques et les hornworts.

Les bryophytes sont de petites plantes (2cm à 60cm) qui poussent dans des endroits humides et ombragés. Ils n'atteignent pas de grandes hauteurs en raison de l'absence de racines, de tissus vasculaires, de tissus mécaniques et de cuticules. Ils sont terrestres mais ont besoin d'eau extérieure pour compléter leur cycle de vie.

Par conséquent, ils sont appelés “Amphibiens du règne végétal”.

Les archives fossiles indiquent que les bryophytes ont évolué sur Terre il y a environ 395 à 430 millions d'années (c'est-à-dire pendant la période silurienne de l'ère paléozoïque). L'étude des bryophytes s'appelle la bryologie. Hedwige s'appelle ‘Père de la Bryologie’. Shiv Ram Kashyap est le ‘père de la bryologie indienne’.

Caractéristiques principales des Bryophytes:

1. Les bryophytes poussent dans des endroits humides et ombragés.

2. Ils suivent un cycle de vie de type haplodiplobiontique hétérologue.

3. Le corps végétal dominant est le gamétophyte sur lequel le sporophyte est semi-parasitaire pour sa nutrition.

4. Le gamétophyte thalloïde s'est différencié en rhizoïdes, axe (tige) et feuilles.

5. Tissus vasculaires (xylème et phloème) absents.

6. Le gamétophyte porte des organes sexuels multicellulaires et chemisés (anthéridies et archégones).

7. La reproduction sexuée est de type oogame.

8. L'embryon multicellulaire se développe à l'intérieur de l'archégone.

9. Sporophyte différencié en pied, soie et capsule.

10. La capsule produit des méiospores haploïdes de types similaires (homosporées).

11. Spore germe en un gamétophyte juvénile appelé protonema.

12. Stérilisation progressive des tissus sporogènes observée des bryophytes inférieures aux supérieures.

13. Les bryophytes sont classées en trois classes : les hépatiques (hépatiques), les anthocerotae (les hornworts) et les muscis (mousses).

Classification des bryophytes:

Selon les dernières recommandations de l'ICBN (International Code of Botanical Nomenclature), les bryophytes ont été divisées en trois classes.

1. Hépatiques ( Hepaticopsida = Hépatiques)

2. Anthocerotae (Anthocertopsida = Hornworts)

Classe 1. Hepaticae ou Hepaticopsida :

1. Le corps végétal gamétophytique est soit thalloïde, soit foliose. Si foliacées, les appendices latéraux (feuilles) sont sans nervure médiane. Toujours dorsiventral.

3. Chaque cellule du thalle contient de nombreux chloroplastes, les chloroplastes sont sans pyrénoi.

4. Les organes sexuels sont incrustés dans la surface dorsale.

5. Le sporophyte peut être simple (par exemple, Riccia) n'ayant qu'une capsule, ou différencié en racine, soie et capsule (par exemple, Marchantia, Pallia et Porella, etc.)

6. La capsule manque de columelle.

Classe 2. Anthocerotae ou Anthocerotopsid :

1. Le corps de la plante gamétophytique est simple, le thalle dorsiventra thalloïde sans cambrures d'air, ne montre aucune différenciation interne des tissus.

2. Les écailles sont absentes dans le thalle.

3. Chaque cellule du thalle possède un seul gros chloroplaste avec un pyrénoïde.

4. Le sporophyte est cylindrique et ne dépend que partiellement du gamétophyte pour sa nourriture. Il se différencie en pied bulbeux et en capsule cylindrique. Seta est méristématique.

5. L'endothécie forme la colonne centrale stérile (c'est-à-dire la columelle) dans la capsule (c'est-à-dire que la columelle est présente). 6. Il n'a qu'un seul ordre-Anthocerotales.

Classe 3. Musci ou Bryopsida :

1. Le gamétophyte se différencie en protonème prostré et en gamétophores dressés

2. Le gamétophore est foliacé, différencié en un axe (= tige) et des appendices latéraux comme des feuilles mais sans nervure médiane.

3. Rhizoïdes multicellulaires à septa oblique.

4. Les élatères sont absents de la capsule du sporange.

5. Les organes sexuels sont produits dans des branches séparées immergées dans un groupe de feuilles.

6. Il n'a que trois commandes :

Importance économique des bryophytes:

1. Protection contre l'érosion des sols :

Les bryophytes, en particulier les mousses, forment des tapis denses sur le sol et empêchent l'érosion du sol par l'eau courante.

Les mousses sont un maillon important de la succession végétale sur les zones rocheuses. Ils participent à la fixation du sol dans les crevasses rocheuses formées par les lichens. La croissance de la sphaigne remplit finalement les étangs et les lacs de terre.

La sphaigne peut retenir 18 à 26 fois plus d'eau que son poids. Par conséquent, utilisé par les jardiniers pour protéger la dessiccation du semis pendant le transport et utilisé comme lits de pépinière.

C'est une matière fossilisée spongieuse foncée de Sphagnum. La tourbe est séchée et coupée en tourteaux pour être utilisée comme combustible. Tourbe utilisée comme bon engrais. Il surmonte l'alcalinité du sol et augmente sa rétention d'eau ainsi que son aération. La distillation et la fermentation donnent de nombreux produits chimiques.

Les mousses sont une bonne source de nourriture pour les animaux dans les zones rocheuses et enneigées.

La décoction de Polytrichum commune est utilisée pour éliminer les calculs rénaux et biliaires. Décoction préparée en faisant bouillir de la sphaigne dans de l'eau pour le traitement des maladies oculaires. Marchantia polymorpha a été utilisé pour guérir la tuberculose pulmonaire.

Les bryophytes sont utilisées comme matériau d'emballage pour les marchandises fragiles, les articles en verre, etc. Certains bryophytes agissent comme des plantes indicatrices. Par exemple, Tortell tortusa pousse bien sur un sol riche en chaux.


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Les bryophytes jouent également un rôle très important dans l'environnement : ils colonisent les sols stériles, absorbent les nutriments et l'eau et les restituent lentement dans l'écosystème, contribuant ainsi à la formation du sol sur lequel de nouvelles plantes peuvent pousser.

Pourtant, il y a beaucoup à apprendre sur les bryophytes, surtout sous les tropiques où elles sont moins abondantes et donc moins étudiées. Il y a un intérêt croissant pour stimuler l'étude des bryophytes sous les tropiques, pour en savoir plus sur leur évolution et leur rôle dans la biodiversité de la région.

"Chaque espèce a son rôle dans la nature", ajoute Villareal, "et chaque nouvelle espèce démontre que la biodiversité a besoin d'attention, nous devons savoir combien d'espèces nous avons pour connaître leur fonction écologique."


Hépatiques et Hornworts, - Structure, cycle de vie Notes NEET | EduRev

Hepaticopsida (Moûts de foie)

Hépaticopsida

  • Tous les bryophytes inclus dans cette classe ont la forme d'un foie, ils sont donc connus sous le nom de les hépatiques.
  • Le corps végétal de ce groupe ressemble à un thalle. Rhizoïdes et des écailles sont présentes sur le thalle. Les rhizoïdes sont unicellulaires et non ramifiés. Les écailles sont multicellulaires.
  • Le sporophyte des hépatiques est complètement dépendant du gamétophyte, c'est-à-dire qu'il dépend du gamétophyte pour la nourriture, l'eau et l'habitat.
  • Le sporophyte des hépatiques est composé du pied, de la soie et de la capsule. (Sauf que le sporophyte de Riccia n'est composé que d'une capsule).
  • Dans cette classe, la formation de spores et de cellules nourricières a lieu par les cellules de l'endothécie. Les cellules d'amphithécie ne forment que la paroi du sporophyte.
    Amphithécie = Mur de sporophyte
    Endothèque = cellules sporogènes = cellules mères de spores + cellules nourricières
  • Les élates sont présentes dans les sporophytes de certains membres des hépatiques. (par exemple Marchantia - Dans Marchantia, les cellules nourricières sont modifiées en élateurs). Les élaters sont hygroscopiques et ils aident à la dispersion des spores.
    Exemple: Riccia, Marchantia, Cryptothalle, Riella, Pellia, Porella.

Noter : Chez les Bryophytes, le sporophyte de Riccia est le plus simple.

Anthocerotopsida (Hornworts)

Anthocérotopsida

  • Le corps végétal de ce groupe ressemble également à un thalle. Les écailles sont absentes mais les rhizoïdes sont présents sur le thalle. Les rhizoïdes sont unicellulaires et non ramifiés.
  • Le sporophyte des Hornworts est divisé en pied et capsule.
  • Le sporophyte des Hornworts n'est pas complètement dépendant de son gamétophyte, c'est-à-dire qu'il est semi-parasite car son sporophyte est photosynthétique donc il peut fabriquer sa propre nourriture. Cela ne dépend donc pas du gamétophyte pour la nourriture, cela ne dépend que de l'eau et de l'habitat.
  • Chez les Hornworts, la paroi du sporophyte et des spores est formée par des cellules d'amphithecium. Les cellules de l'endothécie ne formaient que des élateurs.
    Amphithécie = Mur de sporophyte et Spores
    Endothèque = Élaters
  • Dans les hornworts, les cellules formant des spores et les cellules formant des élates sont séparées, de sorte que les élateurs sont appelés pseudoélateurs.
    Les pseudo-élateurs sont structurellement et fonctionnellement similaires aux vrais élateurs.
  • Chez les Hornworts sur la partie basale du sporophyte, un type spécial de méristème est présent. En raison de l'activité de ce méristème, le sporophyte se développe rapidement. Il pousse comme la corne des animaux.
    Exemple: Notothylus, Anthocéros

Les anthoceros ont des caractères ressemblant à des algues tels que :

  • Archégonie est sans veste.
  • Dans chaque cellule d'Anthoceros, seulement un chloroplaste est présent qui est un caractère des algues vertes. Dans les cellules des plantes supérieures, de nombreux chloroplastes sont présents.
  • Pyrénées (granulés de stockage d'amidon) sont présents dans le chloroplaste d'Anthoceros, qui est un caractère algal.
  • Anthoceros présente des caractères ancestraux qui prouvent que les bryophytes sont issues d'algues vertes.

Noter: Pour ces raisons, les Anthoceros sont également appelés archégones synthétiques.

Bryopsida ou Musci (mousses)

Bryopsida

  • Tous les Mousses sont compris dans cette classe. Le corps végétal des mousses est constitué de tiges, de feuilles et de rhizoïdes.
  • Les rhizoïdes présents dans les plantes de cette classe sont multicellulaires et ramifiés. Ces rhizoïdes ont des cloisons obliques.

Noter: Les présence de feuilles en gamétophyte est l'un des caractères uniques de Moss. Dans le règne végétal, pas un seul gamétophyte n'a de feuilles.


Hornwort

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Hornwort, (division Anthocerotophyta), aussi appelé l'hépatique cornue, l'une des quelque 300 espèces de petites plantes non vasculaires. Les hornworts poussent généralement sur des sols humides ou sur des rochers dans les régions tropicales et tempérées chaudes. Le plus grand genre, Anthocéros, a une distribution mondiale. Dendrocéros et Mégacéros sont principalement des genres tropicaux. Les hornworts ont une lignée ancienne et sont considérées comme certaines des premières plantes à avoir évolué sur terre.

Traditionnellement, les hornworts ont été classées comme bryophytes, avec les mousses (division Bryophyta) et les hépatiques (division Marchantiophyta). Dans certains systèmes de classification, les hornworts ont été regroupées comme hépatiques à cornes dans la sous-classe Anthocerotidae (classe Hepaticae), classe Anthocerotopsida, ordre Anthocerotales. Cependant, des preuves moléculaires suggèrent que les hornworts ont une histoire évolutive distincte des mousses et des hépatiques, et les plantes sont maintenant placées dans leur propre division taxonomique, Anthocerotophyta. La classification du groupe reste controversée et le nombre de familles, de genres et d'espèces de hornwort est en cours de révision.

Les gamétophytes (génération sexuée) des plantes sont généralement des structures aplaties, irrégulièrement lobulées (thallose) qui mesurent généralement moins de 2 cm (0,8 à 1,6 pouces) de diamètre. Le sporophyte, ou génération asexuée, forme un cylindre effilé. Le sporophyte dépend du gamétophyte attaché pour les nutriments et l'eau. La plupart des sporophytes atteignent jusqu'à 5 cm (2 pouces). Le thalle, ou gamétophyte plat, est généralement dépourvu de nervure médiane. Les organes sexuels sont enfoncés dans la surface supérieure du thalle. Les rhizoïdes (structures ressemblant à des racines) sur la surface inférieure ancrent la plante. Les cavités du thalle contiennent parfois des colonies de l'algue bleu-vert Nostoc.

Les hornworts diffèrent des autres bryophytes par une région de croissance continue à la base du sporophyte et un grand pied irrégulier. La tige qui attache le pied à la capsule portant des spores chez les hépatiques est absente chez les hornworts.

Les hornworts se reproduisent sexuellement au moyen de spermatozoïdes d'origine hydrique, qui voyagent de l'organe sexuel mâle (anthéridium) à l'organe sexuel femelle (archegonium). Un œuf fécondé dans un organe sexuel femelle se développe en un sporange allongé, qui se divise dans le sens de la longueur au fur et à mesure de sa croissance, libérant les spores qui s'y sont développées. Les élatères (cellules allongées qui aident à la dispersion des spores) sont généralement irrégulières et multicellulaires.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Melissa Petruzzello, rédactrice adjointe.


Hornworts

Figure 4. Les hornworts développent un sporophyte grand et mince. (crédit : modification de l'œuvre par Jason Hollinger)

Les hornworts (Anthocerotophyta) appartiennent au grand groupe des bryophytes. Ils ont colonisé une variété d'habitats sur terre, bien qu'ils ne soient jamais loin d'une source d'humidité. Le petit gamétophyte bleu-vert est la phase dominante du cycle de vie d'une hornwort. Le sporophyte étroit en forme de tuyau est la caractéristique déterminante du groupe. Les sporophytes émergent du gamétophyte parent et continuent de croître tout au long de la vie de la plante (figure 4).

Les stomates apparaissent dans les hornworts et sont abondants sur le sporophyte. Les cellules photosynthétiques du thalle contiennent un seul chloroplaste. Les cellules du méristème à la base de la plante continuent de se diviser et d'augmenter sa hauteur. De nombreuses hornworts établissent des relations symbiotiques avec les cyanobactéries qui fixent l'azote de l'environnement.

Le cycle de vie des hornworts (Figure 5) suit le schéma général d'alternance des générations. Les gamétophytes poussent sous forme de thalles plats sur le sol avec des gamétanges incrustés. Les spermatozoïdes flagellés nagent jusqu'aux archégones et fécondent les ovules. Le zygote se développe en un sporophyte long et mince qui finit par s'ouvrir, libérant des spores. Des cellules minces appelées pseudoélatères entourent les spores et aident à les propulser plus loin dans l'environnement. Contrairement aux élateurs observés chez les prêles, les pseudoélateurs de la hornwort sont des structures unicellulaires. Les spores haploïdes germent et donnent naissance à la prochaine génération de gamétophyte.

Figure 5. L'alternance de génération chez les hornworts est montrée. (crédit : modification de l'œuvre par « Smith609 »/Wikimedia Commons basée sur l'œuvre originale de Mariana Ruiz Villareal)


Hépatiques et hornworts

Les hépatiques et les hornworts sont toutes deux des bryophytes, mais les aspects de leurs structures et de leur développement sont différents.

Objectifs d'apprentissage

Décrire les traits distinctifs des hornworts et des hépatiques

Points clés à retenir

Points clés

  • Les feuilles des hépatiques sont des structures vertes lobées similaires aux lobes du foie, tandis que les hornworts ont des structures étroites en forme de tuyau.
  • Le stade gamétophyte est le stade dominant chez les hépatiques et les hornworts, cependant, les sporophytes d'hépatiques ne contiennent pas de stomates, contrairement aux sporophytes d'hornwort.
  • Le cycle de vie des hépatiques et des hornworts suit une alternance de générations : les spores germent en gamétophytes, le zygote se développe en un sporophyte qui libère des spores, puis les spores produisent de nouveaux gamétophytes.
  • Les hépatiques développent des sporophytes courts et petits, tandis que les hornworts développent des sporophytes longs et minces.
  • Pour aider à la dispersion des spores, les hépatiques utilisent des élateurs, tandis que les hornworts utilisent des pseudoélatateurs.
  • Les hépatiques et les hornworts peuvent se reproduire de manière asexuée par la fragmentation des feuilles en gemmes qui se dispersent et se développent en gamétophytes.

Mots clés

  • alternance de génération: le cycle de vie des plantes avec un sporophyte multicellulaire, qui est diploïde, qui alterne avec un gamétophyte multicellulaire, qui est haploïde
  • pseudoelater: structure unicellulaire qui aide à la dispersion des spores
  • gemmes: petits morceaux de plante intacts et complets qui sont produits dans une coupe à la surface du thalle et se transforment en gamétophytes par reproduction asexuée

Hépatiques et hornworts

Hépatiques

Les hépatiques (Hepaticophyta) sont considérées comme les plantes les plus étroitement liées à l'ancêtre qui a déménagé sur terre. Les hépatiques ont colonisé tous les habitats terrestres de la planète et se sont diversifiées en plus de 7000 espèces existantes. Les gamétophytes de l'hépatique (le stade dominant du cycle de vie) forment des structures vertes lobées. La forme de ces feuilles est similaire aux lobes du foie, fournissant ainsi l'origine du nom donné au phylum. Des ouvertures permettant le mouvement des gaz peuvent être observées dans les hépatiques. Cependant, ce ne sont pas des stomates car ils ne s'ouvrent et ne se ferment pas activement. La plante absorbe l'eau sur toute sa surface et n'a pas de cuticule pour éviter la dessiccation.

Hépatiques: une hépatique, Lunularia cruciata, affiche son thalle lobé et plat. L'organisme sur la photographie est au stade gamétophyte dominant.

Le cycle de vie de l'hépatique commence par la libération de spores haploïdes du sporange qui s'est développé sur le sporophyte. Les spores disséminées par le vent ou l'eau germent en thalles gamétophytes aplatis attachés au substrat par de minces filaments unicellulaires. Les gamétanges mâles et femelles se développent sur des plantes individuelles séparées. Une fois libérés, les gamètes mâles nagent à l'aide de leurs flagelles vers le gamétange femelle (l'archégone) et la fécondation s'ensuit. Le zygote se transforme en un petit sporophyte encore attaché au gamétophyte parent et développe des cellules productrices de spores et des élates. Les cellules productrices de spores subissent une méiose pour former des spores, qui se dispersent (à l'aide d'élates), donnant naissance à de nouveaux gamétophytes. Ainsi, le cycle de vie des hépatiques suit le schéma de l'alternance des générations.

Cycle de vie de l'hépatique: Le cycle de vie d'une hépatique typique suit le schéma d'alternance des générations. Les spores sont libérées des sporophytes et forment le gamétophyte. Les gamètes mâles fécondent les gamètes femelles pour former un zygote, qui se transforme en sporophyte. Ce sporophyte disperse les spores à l'aide d'élateurs, le processus recommence.

Les plantes d'hépatique peuvent également se reproduire de manière asexuée en cassant des branches ou en étalant des fragments de feuilles appelés gemmes. Dans ce dernier type de reproduction, les gemmes (petits morceaux de plante intacts et complets qui sont produits dans une coupe à la surface du thalle) sont projetées hors de la coupe par des gouttes de pluie. Les gemmes atterrissent alors à proximité et se développent en gamétophytes.

Hornworts

Les hornworts (Anthocerotophyta) appartiennent au large groupe des bryophytes qui ont colonisé une variété d'habitats sur terre, bien qu'ils ne soient jamais loin d'une source d'humidité. Le petit gamétophyte bleu-vert est la phase dominante du cycle de vie d'une hornwort. Le sporophyte étroit en forme de tuyau est la caractéristique déterminante du groupe. Les sporophytes émergent du gamétophyte parent et continuent de croître tout au long de la vie de la plante. Les stomates apparaissent dans les hornworts et sont abondants sur le sporophyte. Les cellules photosynthétiques du thalle contiennent un seul chloroplaste. Les cellules du méristème à la base de la plante continuent de se diviser et d'augmenter sa hauteur. De nombreuses hornworts établissent des relations symbiotiques avec les cyanobactéries qui fixent l'azote de l'environnement.

Hornworts: Contrairement aux hépatiques, les hornworts développent un sporophyte grand et mince.

Le cycle de vie des hornworts suit également le schéma général d'alternance des générations et a un cycle de vie similaire à celui des hépatiques. Les gamétophytes poussent sous forme de thalles plats sur le sol avec des gamétanges incrustés. Les spermatozoïdes flagellés nagent jusqu'aux archégones et fécondent les ovules. Cependant, contrairement aux hépatiques, le zygote se développe en un sporophyte long et mince qui finit par se fendre, libérant des spores. De plus, des cellules minces appelées pseudoélatères entourent les spores et aident à les propulser plus loin dans l'environnement. Contrairement aux élateurs observés dans les hépatiques, les pseudoélats des hornwort sont des structures unicellulaires. Les spores haploïdes germent et produisent la prochaine génération de gamétophytes. Comme les hépatiques, certaines hornworts peuvent également produire de manière asexuée par fragmentation.

Cycle de vie des hornworts: Le cycle de vie des hornworts est similaire à celui des hépatiques. Les deux suivent le modèle de l'alternance des générations. Cependant, les hépatiques développent un petit sporophyte, tandis que les hornworts développent un sporophyte long et mince. Les hépatiques dispersent également leurs spores à l'aide d'élateurs, tandis que les hornworts utilisent des pseudoélatateurs pour aider à la dispersion des spores.


Que sont les hornworts ?

Les hornworts sont un autre groupe de petites plantes regroupées dans la division Bryophyta. Le nom scientifique de leur subdivision est Anthocerophyta – un nom dérivé des anciens mots grecs anthos (fleur ou fleur) et ceros (corne). Ce nom descriptif fait référence aux organes producteurs de spores des hornworts, qui ressemblent à des cornes ou à des bois.

Les hornworts sont superficiellement similaires aux hépatiques à thallose, mais diffèrent de plusieurs manières importantes. Premièrement, ils n'ont qu'un seul gros chloroplaste dans chaque cellule photosynthétique. Les hépatiques, les mousses et les plantes vasculaires ont toutes plusieurs chloroplastes. Deuxièmement, leurs sporophytes se développent à partir de la base plutôt que de la pointe. Troisièmement, comme les mousses, ils ont des stomates (petits pores d'échange de gaz) sur leurs capsules de spores. Une autre caractéristique commune des hornworts est qu'elles ont tendance à être associées de manière symbiotique aux cyanobactéries, bien que certaines hépatiques aient également une association primitive de ce type.

On en sait beaucoup moins sur les hornworts que sur les hépatiques ou les mousses. Il existe environ 300 espèces de hornwort nommées, mais très peu se trouvent dans les régions boréales et tempérées, et celles qui poussent principalement sur les rives et les rivages boueux ou limoneux. En raison de cette combinaison d'habitat humide, de petite taille et de courte durée des sporophytes, la plupart des hornworts du Canada pourraient facilement être confondues avec un frottis d'algues à première vue.


VII. Photorécepteurs

Les hornworts abritent un photorécepteur chimérique unique appelé néochrome, composé d'un module de détection rouge/rouge lointain du phytochrome et d'une phototropine à détection de bleu (Li et al., 2014 , 2015a , b ). Le néochrome a été initialement découvert dans les fougères (Nozue et al., 1998 ) et a été considérée comme une innovation clé permettant aux fougères de se diversifier dans les canopées d'angiospermes à faible luminosité (Kawai et al., 2003 Schneider et al., 2004 ). Grâce à l'extraction du transcriptome et du génome, Li et al ( 2014 ) ont découvert que parmi les plantes terrestres, le néochrome est limité aux fougères et aux hornworts, et ils ont démontré que les séquences de néochromes des fougères étaient phylogénétiquement imbriquées dans celles des hornworts. Une telle relation imbriquée suggère que le néochrome de la fougère a été acquis horizontalement à partir de hornworts. Fait intéressant, la phototropine de la hornwort manque d'introns, similaire au néochrome mais contrairement à tous les autres gènes de phototropine qui ont généralement > 20 introns (Li et al., 2014 , 2015b ). Cela implique que le néochrome est probablement originaire des hornworts, peut-être par un événement de rétrotransposition.

La fonction du néochrome chez les hornworts est inconnue. Chez les fougères, le néochrome intègre la lumière rouge/rouge lointain et bleue pour orchestrer le phototropisme et la relocalisation des chloroplastes. Cependant, aucune réponse phototrope n'a été enregistrée chez les hornworts, et parce que la plupart des cellules ne contiennent qu'un seul chloroplaste qui occupe une grande partie de l'espace cellulaire, on ne sait pas comment le mouvement directionnel des chloroplastes est possible ou même nécessaire. En revanche, les chloroplastes de la hornwort peuvent se contracter et se dilater en réponse à l'intensité lumineuse (Burr, 1969 Li et al., 2014 ) si cela est médié par le néochrome attend de futures études.


Histoire évolutive des hépatiques

Comme toutes les plantes terrestres, vasculaires et non vasculaires, les hépatiques semblent avoir leurs origines dans le Ordovicien période, la deuxième des six périodes de l'ère paléozoïque. Il y a près de 485 millions d'années, la période cambrienne s'est terminée avec l'ouverture de l'Ordovicien. À cette époque, les mers peu profondes couvraient une grande partie d'une masse continentale connue sous le nom de Gondwana, un continent composé de l'Afrique moderne, de l'Amérique du Sud, de l'Inde et de l'Antarctique. La mer peu profonde aurait permis le développement des premières plantes non vasculaires, dont les descendantes de l'hépatique.

L'émergence de la embryophytes, ou les plantes terrestres, ont grandement changé l'atmosphère du monde primitif. L'atmosphère était fortement composée de dioxyde de carbone et contenait peu d'oxygène. Lorsque des plantes comme les anciennes hépatiques ont commencé à émerger, elles ont consommé du dioxyde de carbone et libéré de l'oxygène. Ce changement drastique de la chimie mondiale conduirait plus tard au changement climatique et à des événements d'extinction massive. Contrairement à l'hépatique, les plantes vasculaires avaient un net avantage dans le transport et la rétention d'eau. Cependant, au cours des 485 millions d'années écoulées depuis l'émergence des plantes terrestres, les deux types ont colonisé presque tous les espaces terrestres. Les hépatiques et autres plantes non vasculaires peuvent être trouvées dans les déserts, ainsi que dans les latitudes froides du nord.

Les hépatiques, autrefois considérées comme étroitement liées aux fougères, ont plus récemment reçu leur propre subdivision. Les fougères montrent une alternance de générations opposée. Contrairement aux hépatiques, elles présentent un sporophyte dominant. On pense maintenant que les fougères sont plus étroitement liées à gymnospermes (conifères) et plantes à fleurs. Les hépatiques représentent donc une division ancienne et pratiquement inchangée de certains des premiers organismes terrestres à sortir de l'eau. L'argument de l'inclusion ou non des hépatiques dans le Bryophyte le regroupement (de mousse) est un débat en cours, mais les classifications récentes les ont maintenus dans leur propre division.

1. Laquelle des structures suivantes produit des gamètes dans les hépatiques ?
UNE. Spore
B. gamétophyte
C. Sporophyte

2. Pourquoi les hépatiques sont-elles considérées comme étroitement liées à la mousse ?
UNE. Ils ne sont pas étroitement liés
B. Ce sont deux plantes
C. Ils sont tous deux non vasculaires et présentent une alternance de générations

3. Lequel des énoncés suivants décrit le plus précisément le cycle de vie de l'hépatique ?
UNE. Alternance de générations à dominance sporophyte
B. Reproduction sexuée seule
C. Reproduction asexuée et reproduction sexuée par générations alternées, avec un gamétophyte dominant