végétal
Être vivant généralement chlorophyllien et fixé au sol, doué d'une sensibilité et d'une mobilité extrêmement discrètes, capable de se nourrir principalement ou exclusivement de sels minéraux et de gaz carbonique, et dont les cellules sont habituellement limitées par des membranes squelettiques de nature cellulosique. (→ classification, biodiversité.)
BOTANIQUE
Les caractéristiques des végétaux
La cellule végétale
Les cellules des végétaux ont une membrane cytoplasmique doublée extérieurement d'une paroi cellulosique épaisse, peu perméable, capable de subsister longtemps après leur mort et qui peut s'imprégner de divers composés organiques (lignine, subérine, cutine, etc.) ; cette paroi les distinguent des cellules animales, qui en sont dépourvues, et des cellules des champignons, qui sont principalelement constituées de chitine. Les cellules vivantes contiennent des « plastes » (notamment des chloroplastes qui renferment de la chlorophylle, mais aussi des « grains » d'amidon ou de pigments divers). Les cellules des plantes renferment aussi des vacuoles très développées, qui s'accroissent et se réunissent souvent rapidement, rejetant le cytoplasme vers les parois.
Chez de nombreux végétaux, des tissus morts (bois de « cœur », par exemple) contribuent, d'une façon importante, au soutien des parties vivantes.
La morphologie des végétaux
La morphologie des végétaux permet de distinguer les thallophytes, plantes très peu différenciées, sans racines ni tiges, constituées par un thalle, et les cormophytes, plantes avec racines et tiges et possédant un ensemble de rameaux feuillés, à cellules différenciées formant notamment les vaisseaux conducteurs. Les thallophytes sont le plus souvent couchées sur le sol (champignons, lichens, hépatiques) ou soutenues par le milieu aquatique (algues). Les cormophytes possèdent des axes verticaux croissant vers le haut, selon trois grands « ports » : arborescent, buissonnant, herbacé. Plus rarement, la plante forme une liane, très longue tige rampante ou volubile, ou une rosette de feuilles sans tige (pissenlit).
Les grandes fonctions des végétaux
L'alimentation en eau
Tous les végétaux absorbent de l'eau et les sels minéraux qu'elle contient. Les algues baignent dans l'eau, qu'elles absorbent par leurs cellules. Chez les végétaux terrestres vivant dans des milieux humides et dépourvus de racines, comme les mousses, l'eau est transportée de cellule à cellule par osmose et diffusion. Les ptéridophytes (fougères, par exemple) captent l'eau dans le sol par des racines et l'acheminent jusqu'aux feuilles par un système de canalisations situé dans la tige. Les plantes supérieures (angiospermes, gymnospermes) affinent le système et libèrent eau et gaz par des orifices spécialisés situés sur les feuilles, les stomates. La capacité d'absorption d'eau et la résistance à la sécheresse sont déterminantes pour la répartition naturelle des végétaux en fonction des climats, et les plantes supérieures ont su s'adapter à des milieux extrêmes : certaines, telle la vigne, sont capables d'aller chercher l'eau à de très grandes profondeurs dans des sols caillouteux ; d'autres, comme les cactées, ont réduit leurs feuilles à de simples aiguilles pour limiter au minimum la transpiration. Enfin, bon nombre d'orchidées vivent perchées dans les arbres (ce sont des épiphytes), et leurs racines pendantes sont enveloppées d'un manchon spongieux qui absorbe la moindre goutte de rosée.
La respiration et la photosynthèse
Les végétaux absorbent de l'oxygène et rejettent du gaz carbonique, comme le font tous les êtres vivants. Cette respiration leur permet de « brûler » les sucres qu'ils stockent et ainsi de libérer de l'énergie pour absorber l'eau, grandir, fleurir… Mais les végétaux verts réalisent aussi des échanges gazeux inverses : ils consomment du dioxyde de carbone et rejettent de l’oxygène. En effet, grâce à la photosynthèse, ils utilisent l'énergie lumineuse du soleil, le gaz carbonique de l'air et l'eau prélevée dans le sol pour fabriquer des sucres, matière première pour l'élaboration des lipides et des protéines ; l’oxygène est un déchet de ce processus. Grâce à la photosynthèse, les végétaux sont autotrophes (→ nutrition) : ils sont à la base de nombreuses chaînes alimentaires, et la plupart des animaux dépendent d’eux pour leur alimentation, de façon directe (animaux herbivores) ou indirecte (animaux carnivores). Par leur émission d’oxygène, ce sont les végétaux qui ont « créé » l’atmophère que nous connaissons, et qui ont permis l’apparition et le développement de la vie animale (→ évolution).
Le bilan des échanges gazeux de la respiration et de la photosynthèse varie entre le jour et la nuit. Généralement, dans la journée, la photosynthèse bat son plein : la plante dégage de l'oxygène. La nuit, en l’absence de lumière, la respiration prend le dessus : la plante dégage du dioxyde de carbone. Ces deux phénomènes dépendent de l'âge de la plante et des conditions du milieu : température, humidité, composition de l'air, luminosité.
Les organes qui assurent ces deux fonctions ont évolué : chez les algues, toutes les cellules participent à la photosynthèse ; chez les mousses apparaissent des pseudo-feuilles ; chez les fougères de vraies feuilles ; chez les plantes dites supérieures, les feuilles portent des stomates, pores assurant les échanges gazeux et capables de s’ouvrir ou de se fermer (pour limiter les pertes d’eau par évaporation).
La croissance
Chez les végétaux non vasculaires, toutes les cellules de l'individu participent à la croissance, par divisions successives. L'étude des végétaux vasculaires montre, en revanche, l'existence de zones de croissance bien définies : les méristèmes. Ceux-ci sont des groupes de cellules indifférenciées susceptibles de proliférer activement. Les cellules produites se différencient et s'ajoutent aux tissus déjà spécialisés, permettant la croissance de la plante. Les méristèmes primaires, localisés en bout de tige, de racine et de rameaux, présents dans les bourgeons de feuilles ou de fleurs, déterminent la croissance en longueur de la plante. Les méristèmes secondaires, ou cambiums, localisés dans les organes plus âgés, en particulier la tige et les racines, sont responsables de la croissance en épaisseur. On les trouve uniquement chez les gymnospermes et les angiospermes dicotylédones.
La croissance équilibrée d'une plante est sous l'influence d'un subtil jeu d'hormones que l'on peut modifier : couper le bourgeon terminal d'une plante permet de redistribuer les hormones de croissance et le développement des bourgeons axillaires (situés à la base des feuilles). En outre, les plantes poussent toujours plus rapidement du côté présenté à la lumière.
Les algues ont des cellules identiques et poussent par toute la surface de leur thalle. Les bryophytes, dépourvues de tissu de soutien, restent de petite taille. Les tiges de fougères, au port vertical, se rigidifient grâce à la lignine. Le bois permet aux plantes supérieures d'atteindre de grandes tailles. Le tronc s'allonge et s'épaissit : les méristèmes primaires et secondaires de la plante lui assurent un développement équilibré.
La reproduction
→ reproduction.
Classification des végétaux
On peut diviser les végétaux en deux vastes groupes : les thallophytes et les cormophytes.
Les thallophytes
Les thallophytes (ou végétaux à thalle) ont un appareil végétatif qui ne comporte ni feuille, ni tige, ni racine. Ce sont les végétaux qui ont la structure la plus simple. Ils rassemblent toutes les algues.
Les cormophytes
Chez tous les autres végétaux, les types de cellules se diversifient et se groupent en tissus spécialisés (cellules de tige, de feuille, de racine ou de fleur) : ce sont les cormophytes. Ces derniers se divisent en bryophytes et en végétaux vasculaires. Les premiers rassemblent les mousses et les hépatiques : ces plantes possèdent des tissus capables de conduire la sève, mais pas de vaisseau ni de racine ; ne pouvant vivre que dans des milieux humides, elles absorbent l’eau par toute leur surface. Les végétaux vasculaires, qui possèdent des vaisseaux spécialisés dans la conduction de la sève, réunissent l’ensemble des autres plantes : les fougères, les gymnospermes et les angiospermes (plantes à fleurs).
