Organisme végétal

Définition du royaume

Le royaume Plantae comprend des organismes dont la taille varie de minuscules mousses à des arbres géants. Malgré cette énorme variation, toutes les plantes sont multicellulaires et eucaryotes (c'est-à-dire que chaque cellule possède un noyau lié à la membrane qui contient les chromosomes). Ils possèdent généralement des pigments (chlorophylles a et b et caroténoïdes), qui jouent un rôle central dans la conversion de l'énergie du soleil en énergie chimique au moyen de la photosynthèse. La plupart des plantes sont donc indépendantes dans leurs besoins nutritionnels (autotrophes) et stockent leur excès de nourriture sous forme de macromolécules d'amidon. Les quelques plantes qui ne sont pas autotrophes ont perdu des pigments et dépendent d'autres organismes pour les nutriments. Bien que les plantes soient des organismes non mobiles, certaines produisent des cellules mobiles (gamètes) propulsées par des flagelles whiplike. Les cellules végétales sont entourées d'une paroi cellulaire plus ou moins rigide composée de cellulose glucidique, et les cellules adjacentes sont interconnectées par des brins microscopiques de cytoplasme appelés plasmodesmes, qui traversent les parois cellulaires. De nombreuses plantes ont une capacité de croissance illimitée dans des régions localisées de division cellulaire, appelées méristèmes. Les plantes, contrairement aux animaux, peuvent utiliser des formes inorganiques de l'élément azote (N), comme le nitrate et l'ammoniac - qui sont mis à la disposition des plantes par les activités de micro-organismes ou par la production industrielle d'engrais - et l'élément soufre (S); ainsi, ils n'ont pas besoin d'une source externe de protéines (dans laquelle l'azote est un constituant majeur) pour survivre.

L'histoire de vie des plantes comprend deux phases, ou générations, dont l'une est diploïde (les noyaux des cellules contiennent deux ensembles de chromosomes), tandis que l'autre est haploïde (avec un ensemble de chromosomes). La génération diploïde est connue sous le nom de sporophyte, ce qui signifie littéralement plante produisant des spores. La génération haploïde, appelée gamétophyte, produit les cellules sexuelles, ou gamètes. Le cycle de vie complet d'une plante implique donc une alternance de générations. Les générations de plantes sporophytes et gamétophytes sont structurellement assez différentes.

Le concept de ce qui constitue une plante a subi des changements importants au fil du temps. Par exemple, à une époque, les organismes aquatiques photosynthétiques communément appelés algues étaient considérés comme des membres du règne végétal. Les divers grands groupes d'algues, tels que les algues vertes, les algues brunes et les algues rouges, sont maintenant placés dans le royaume Protista parce qu'ils n'ont pas une ou plusieurs des caractéristiques qui sont caractéristiques des plantes. Les organismes connus sous le nom de champignons étaient également considérés comme des plantes car ils se reproduisent par des spores et possèdent une paroi cellulaire. Les champignons, cependant, manquent uniformément de chlorophylle, et ils sont hétérotrophes et chimiquement distincts des plantes; ainsi, ils sont placés dans un royaume séparé, les champignons.

Aucune définition du royaume n'exclut complètement tous les organismes non végétaux ni même inclut toutes les plantes. Il y a des plantes, par exemple, qui ne produisent pas leur nourriture par photosynthèse mais qui sont plutôt parasites sur d'autres plantes vivantes. Certains animaux possèdent des caractéristiques végétales, telles que le manque de mobilité (par exemple, des éponges) ou la présence d'une forme de croissance végétale (par exemple, certains coraux et bryozoaires), mais en général, ces animaux n'ont pas les autres caractéristiques des plantes citées ici.

Malgré ces différences, les plantes partagent les caractéristiques suivantes communes à tous les êtres vivants. Leurs cellules subissent des réactions métaboliques complexes qui entraînent la production d'énergie chimique, de nutriments et de nouveaux composants structurels. Ils répondent aux stimuli internes et externes d'une manière auto-préservante. Ils se reproduisent en transmettant leurs informations génétiques à des descendants qui leur ressemblent. Ils ont évolué sur des échelles de temps géologiques (des centaines de millions d'années) par le processus de sélection naturelle en un large éventail de formes et de stratégies d'histoire de vie.

Les premières plantes ont sans aucun doute évolué à partir d'un ancêtre des algues vertes aquatiques (comme en témoignent les similitudes dans la pigmentation, la chimie de la paroi cellulaire, la biochimie et la méthode de division cellulaire), et différents groupes de plantes se sont adaptés à la vie terrestre à des degrés divers. Les plantes terrestres sont confrontées à de graves menaces ou difficultés environnementales, telles que la dessiccation, des changements drastiques de température, le soutien, la disponibilité des nutriments pour chacune des cellules de la plante, la régulation des échanges gazeux entre la plante et l'atmosphère et une reproduction réussie. Ainsi, de nombreuses adaptations à l'existence des terres ont évolué dans le règne végétal et se reflètent parmi les différents grands groupes végétaux. Un exemple est le développement d'un revêtement cireux (la cuticule) qui recouvre le corps de la plante, empêchant la perte excessive d'eau. Des tissus et des cellules spécialisés (tissus vasculaires) ont permis aux plantes terrestres précoces d'absorber et de transporter plus efficacement l'eau et les nutriments vers des parties éloignées du corps et, éventuellement, de développer un corps plus complexe composé d'organes appelés tiges, feuilles et racines. L'évolution et l'incorporation de la substance lignine dans les parois cellulaires des plantes ont fourni force et soutien. Les détails du cycle biologique reflètent souvent l'adaptation d'une plante à un mode de vie terrestre et peuvent caractériser un groupe particulier; par exemple, les plantes les plus évoluées se reproduisent au moyen de graines et, dans la plus avancée de toutes les plantes (angiospermes), un organe reproducteur appelé fleur est formé.