[PDF] Correction de lexercice de type II-1 (La vie fixée).

Correctiondel'exercicedetypeII-1(Laviefixée).Lafixitédesvégétauximposedescontraintesauxvégétauxentermedenutritionetdereproduction.Lesvégétauxnepeuventdufaitdecettefixitééchapperauxconditionsenvironnementalesauxquellesilssontsoumis.Ilenestdemêmeencequiconcernelaprédationdontilsfontl'objet.Onchercheraiciàidentifierlesmécanismespermettantauxvégétauxdes'affranchirdecesdeuxdernierstypesdecontraintes.Ledocument1s'appuiesurl'exempledel'oyatdesdunes(Ammophilaarenaria)pourillustrerl'adaptationàlasècheresse.Unemanipulationsimpleestproposée,montrantlacapacitédesfeuillesdecetteplanteàs'enrouleretàsedéroulerselonl'hygrométrieambiante.Sousl'épidermedelafaceinternedelafeuilled'oyatsetrouveuntissuconstituédecelluleschlorophylliennes.Lorsquel'atmosphèreesthumide,lafeuilleestdépliée,etexposesescellul esaux rayonssolaires.L'épidermedecettefac eestpo urvudenombreuxstomatesquipermettentleséchangesgazeuxassociésàlaphotosynthèse.Àproximitédutissuchlorophyllien,lexylèmeassurel'approvisionnementeneauetionsminérauxetlephloèmeassurel'exportationdesproduitsdelaphotosynthèse.Lesperteseneausontlimitéeschezl'oyatpardiversesadaptationsanatomiquesetcomportementales.Ø Auniveauanatomique:lafaceexterneestlisse(cequilimitesasurface),presquedépourvuedestomatesetrecouverted'uneépaissecuticuleimperméable.Lesperteseneauàsonniveausontdonctrèsfaibles,maisencontrepartieellenepermetpasleséchangesdegazindispensablespourlaphotosynthèse.Lafaceinterne(chlorophyllienne)présentedenombreuxreplis(côtesséparéespardescryptes).L'ép idermeestdeplusrecouvertd elongspoi ls.Cesd euxcaractéristiquesréduisentlavitesseduventàp roximitéimmédiatedel'épiderme.Ainsi,uneatmosphèreplushumidequel'airambiantpeutpersisterauniveau desstomates,cequi limitelef luxsortantdevapeurd'ea u,sa nsinterdirepourautantleséchangesdegazpourlaphotosynthèse.Ø Aunive aucomportemental:enatmosp hèrehumide,lafeuilleestétalée.Elleexposesescelluleschlorophylliennesetlescryptessontouvertes,facilitantleséchangesgazeux.Lorsquel'atmosphèredevientsèche,lafeuilleserepliesurelle-même.Cephénomènereposesurladifférenced'affinitépourl'eaudesdeuxfacesdela feuill e.Lafacee xternecontien tdescellulesmortes,r igidesethydrophobes:ellesnesontpassensiblesauxchangementsd'humidité,etpeudéformables.Inversement,lafaceinterneestrecouvertedecelluleshydrophilesetdéforma bles:lorsquel'airdevientse c,ell esperdentdel'eauet leurtaillediminue.Commelafaceint ernevoitsasurface diminuer, tandisquelafaceexternenechangepasd esurface ,l'ensemblesedéfor meens'enrou lant.Le phénomèneinverseseproduitsil'atmosphèredevientànouveauhumide.Unefoisenroulée,lafeuilled'oyatn'exposeplusàl'airsecqu'unefaiblesurfacecylindrique,lisseetimperméable.Cetteconfigurationlimitelesperteseneaumaisaussilaphotosynthèse.

Ledocument2nous permet de comprendre comment les plantes passent la mauvaise saison (on étudiera ici les adaptations à la période froide de l'hiver). Ce document nous permet dans un premier temps de comprendre les mécanismes mis en oeuvre par la plante pour éviter la déshydratation, l'embolie et le gel. Ainsi, pour éviter la déshydratation, la plante stocke la sève élaborée au coeur de la plante. L'abscission des feuilles (cf. document 3) permet également de limiter les pertes d'eau en limitant le nombre de stomates. En ce qui concerne l'embolie, le mécanisme empêchant sa création repose sur la production de bouchons de callose. Ces bouchons permettent le maintient de la sève élaborée dans le phloème. Enfin, plusieurs mé canismes permettent d'é viter le gel, elles reposent toutes sur une diminution du point de congélati on. La synthèse de substanc es cryoprotectrices et la diminution de la quantité d'eau dans les cellules sont les deux exemples utilisés dans ce document. La deuxième partie, on constate que le marronnier conserve en grande partie son appareil végétatif en hiver et possède des mécanismes de protection particuliers contre le froid : Ø les feuilles du marronnier, organes sensibles au gel et sièges d'une perte d'ea u importante, tombent avant l'hiver ; Ø des bourgeons écailleux constitués d'ébauches de feuilles et d'un massif de cellules embryonnaires, eux, persistent sur les branches dénudées : ils sont protégés par des écailles brunes, coriaces et recouvert es d'une cire imperméable, la propolis ; ils contiennent de la bourre (nombreux poils épidermiques) emprisonnant de l'air, réalisant une protection mécanique et thermique ; enfin les cellules vivantes (massif de cellules embryonnaires ou méristème apical caulinaire) sont en vie ralentie et sont acclimatées au froid. Ledocument3estàmettre enrel ationavecledoc umentpréc édent,ilillustrelephénomèned'abscissionpr écédemmentévoqué.Onconstatequeceph énomèneestcontrôlépardeshormonesv égétales.La production del'uned'entreelles (l'auxine)permetlemaintiendesfeuilles.Lorsquelerapportéthylène/auxineestdéfavorableàl'auxine,onconstatequelaparoidescellulesestdégradéepardesenzymes.Ceciestàl'originedelachutedesfeuilles.Commecerapportreposesurladuréedesjours,onpeutendéduir equece phénomèneestsynchronis éàdespara mètresenvironnementaux.

Lesdocuments4et5peuventêtreexploitésensemblespourillustrerl'adaptationauxprédateurs.Lesacaciasafricainsprésententeneffetdenombreusesadaptationsleurpermettantdelimiterlesdégâtsprovoquésparlesgrandsherbivores.Troisgrandstypesd'armesdéfensivesontétéillustrés:laprotectionmécanique(épines),chimique(taninsetéthylène)etbiologique(symbioseavecdesfourmis).Lesépineslonguesetpointuesdel'acaciaontunecertaineactiondissuasivesurlesantilopes.Ellesconstituent doncunmoyendedéfense(cemodede défenseéta ntprésentenpermanencesu rlaplan te,c'estunedéfenseconstitutive);deplus,onconstateexpérimentalementquelalongueurmoyennedesnouvellesépinesproduitesaprèsbroutage(2cmenmoyenne)esttrèssupérieureàcelledesépinesavantbroutage(1,6cmenmoyenne):lebroutagedéclenchedoncuneréponsededéfense(ils'agitd'unedéfenseinduite)quidissuadeencorepluslesantilopes(document5).Lesacaciasdisposentdoncd'épinesquipeuventêtrequalifiéesd'armesmécaniques:longues,duresetpointues,ellesblessentlesprédateurs(document4).Lestaninssontdesmoléculestoxiquespourlesherbivores,quis'empoisonnentensenourrissantdesfeuillesd'acacias.Cesontenquelquessortesdesarmeschimiques.Laphotog raphiecmontrelesépinesbulbeuses del'AcaciadrepanolobiumetlesfourmisCrematogasternigricepsquivivente nsymbiose.L'associationavecde sfourmisrelèveàlafo isdesarmesbiologiquesetchimiques,puisquece sinsect esinjectentleurstoxinesauxherbivoresquiconsommentlesfeuillesdel'arbre.L'expérienceillustréesurlaphotographiebmontrequelestaninsprovoquentlaprécipitationdesmolécules(enzymesdigestives)présentesdanslasalive.Souscetteformeinsoluble,lesenzymesnepeuventplusremplirleurrôlededigestiondesaliments.Réponseauproblèmeàrésoudre:Aucou rsdel'évolution, lespla ntesontdéveloppédemultiplesadaptat ionsqui leurpermettentparexemplederésisteràlasécheresse,aufroidoudesedéfendrecontrelesprédateurs(poils,épines,productiondemoléculestoxiques,associationssymbiotiques,etc.).