Le vaste monde des plantes aquatiques

Le trimestre dernier, nous avions abordé les Nénuphars, plantes aquatiques. Parmi ces végétaux se trouvent des Ptéridophytes comme certaines fougères et des Angiospermes, plantes à fleurs que nous abordons ici. Elles ont un rôle essentiel dans ces écosystèmes où elles participent à l’oxygénation de l’eau par photosynthèse et sont aptes à la purification du milieu en absorbant et fixant des éléments dissous, polluants parfois. Elles assurent la nutrition de nombreuses espèces comme les poissons et peuvent être la base de l’alimentation humaine (le riz par exemple) et localement des matériaux de construction (Typhacées, Cypéracées). Parfois elles deviennent invasives comme la jussie très présente dans nos cours d’eau.

Qu’est-ce qu’une plante aquatique?

Selon le dictionnaire de Bernard Boullard (1997) aquatique se dit d’un organisme vivant normalement dans de l’eau (douce, saumâtre ou salée). Les végétaux supérieurs aquatiques présentent de manifestes adaptations morphologiques et anatomiques

Adaptations morphologiques

L’étude expérimentale de l’adaptation au milieu aquatique a débuté vers 1870, l’analyse de la forme des feuilles de Ranunculus aquatilis montre la différence entre une feuille immergée réduite aux nervures et orientées dans toutes les directions de l’espace alors que le limbe des feuilles flottantes est plan, une multitude de formes intermédiaires existe (https://www. tela-botanica.org/bdtfx-nn-54731-bibliographie). La mise en herbier des plantes aquatiques, même si elle est délicate est essentielle pour l’analyse d’une espèce comme cette planche de l’herbier Tourlet de 1883, R.aquatilis var. peltatus collectée à Hommes (fig.1) http://herbiertourlet.univ-tours.fr/notice.asp numnotice=0014.

La distinction des organes classiques (racines, feuilles, tiges) peut parfois s’estomper chez des plantes constituées de lames ou de filaments verts (fig. 2). Les organes submergés peuvent être profondément modifiés et même transformés en flotteurs spécialisés : pétioles renflés (fig.3 A), racines spongieuses (distinctes des racines) (fig3B), bractées (fig.3C).

Quel est le système porteur qui permet à la plante aquatique de se dresser ?

Adaptations anatomiques

Les éléments vasculaires conducteurs de la sève assurant la fonction de porteur chez les plantes terrestres sont peu nombreux, parfois même absents chez les végétaux aquatiques et cependant la plante aquatique peut se dresser. L’explication peut être donnée en observant un détail d’une coupe transversale de tige de Nénuphar colorée au carmin vert d’iode et examinée au microscope (les éléments cellulosiques sont colorés en rose, ici clair ; les éléments ligneux en vert, ici foncé (fig.4). Apparaissent essentiellement un grand nombre de lacunes aérifères séparées par des assises cellulaires et des sclérites en forme d’étoile en foncé sur cette coupe. Les lacunes se comportent comme des cylindres verticaux chargés de gaz, ce qui donne à la tige une souplesse remarquable et une très bonne résistance vis-à-vis des mouvements de l’eau extérieure. Le système de soutien « dur » est réduit dans cet exemple aux sclérites isolées http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/gaz/nenuphar.htm.

L’importance des tissus aérifères est l’un des caractères remarquables des plantes aquatiques

Chez les plantes aquatiques, le système de l’espace gazeux joue trois rôles importants :

• la constitution d’un “squelette” hydrodynamique souple et élastique permettant de réagir aux mouvements lents mais puissants du milieu

• la flottaison des organes immergés et leur port vertical en l’absence du rôle efficace de la pesanteur (poussée d’Archimède) qui permet le port érigé des plantes aériennes,

• la constitution d’une réserve importante de gaz permettant malgré la faible solubilité du gaz carbonique et surtout de l’oxygène de pourvoir à l’alimentation des processus fondamentaux de photosynthèse et de respiration.

Utilisation par l’homme de ces adaptations anatomiques (Gorenflot et de Foucault, 2005)

Sur des lacs afghans les pêcheurs construisent des barques en tressant des feuilles de Massettes (Typha), les feuilles rubanées avec nombreuses lacunes constituent des flotteurs. Cette même utilisation est réalisée sur le lac Titicaca où des Cypéracées ( Scirpus californicus) forment embarcations et îles flottantes.

Particularités biologiques de la reproduction

La reproduction sexuée assure le maintien de la diversité des espèces végétales. Même chez les plantes strictement aquatiques, la floraison est souvent aérienne (fig.5) : les fleurs s’épanouissent hors de l’eau et sont fécondées comme celles des plantes terrestres. Dans les plantes à floraison subaquatique, la fécondation se fait dans l’eau, le pollen est alors adapté à cette dispersion. La fructification s’effectue souvent dans l’eau même après une floraison aérienne : les rameaux s’inclinent et enfoncent dans l’eau le jeune fruit. Les graines flottent dans ou sur l’eau qui les disperse.

La multiplication végétative par fractionnement des individus prend chez les plantes aquatiques une importance considérable, elle accroît leur pouvoir de dispersion, d’envahissement et de survie. Par exemple la Jussie rampante (Ludwigia peploides), plante aquatique originaire d’Amérique du sud a colonisé de nombreuses zones humides européennes où elle asphyxie l’écosystème présent (http://conservation-nature.fr/espèces-invasives).

B.Boullard, Plantes et Champignons, éd.Estem, 1997, 875pp. R. Gorenflot, B. De Foucault. Biologie végétale, Les Cormophytes, éd.Dunod, 7ème éd., 2005, 614pp. A.Raynal-Roques Plantes aquatiques, plantes à fleurs et Fougères (1980,90pp.) https://docplayer.fr/18686728-Les-plantes-aquatiques.html