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Introduction Dans les sciences du vivant, la classification scientifique des es

Introduction Dans les sciences du vivant, la classification scientifique des espèces correspond autant à la systématique- Les méthodes de la classification dite classique ou traditionnelle ont été dominantes jusqu'à la seconde moitié du XXe siècle, marquée par l'apparition, en 1950, de la systématique phylogénétique ou cladistique. 1-Classification classique Actuellement, la classification traditionnelle est telle que six règnes divisent le monde vivant (fig.01): • les bactéries (procaryotes unicellulaires dépourvus de noyau) • les archées (procaryotes unicellulaires dépourvus de noyau) • les protistes (eucaryotes unicellulaires) • les champignons (eucaryotes multicellulaires hétérotrophes qui décomposent) • les végétaux (eucaryotes multicellulaires, réalisant la photosynthèse) • les animaux (eucaryotes multicellulaires hétérotrophes qui ingèrent) La classification traditionnelle est fondée sur des caractères multiples (biologiques, phénotypiques, physiologiques). La classification traditionnelle repose sur une hiérarchie fixe de catégories (les rangs de taxon), définie de la façon suivante : (vivant) — » règne — > embranchement — * classe — > ordre — > famille — > genre — > espèce Des rangs supplémentaires (dits « intercalaires ») sont également admis en ajoutant les préfixes « sous- », « inffa » ou « super » aux rangs principaux ou secondaires (superordre, sous-genre, infraclasse, etc.). exp 1 Regne : plantae Embranchement : magnoliophyta Classe : liliopsida Ordre : cyprales Famille : poaceae Genre : Triticum Espèce : Triticum durwn 2-CIassification phylogénétique Depuis la seconde moitié du XXe siècle, la classification traditionnelle s'est vue de plus en plus remplacée par la classification phylogénétique, qui est uniquement fondée sur le modèle évolutif et la notion d'ascendance commune (ou phylogénie). La classification traditionnelle en cinq règnes a été ramenée à trois domaines, les premiers de la classification de l'ensemble du vivant : Les eubactéries. Les archées Les eucaryotes Regne : plantae Embranchement : magnoliophyta Classe : liliopsida Ordre : cyprales Famille : poaceae Genre : Triticum Espèce : Triticum durum Classification phylogenetique Ordre : Poales Famille : poaceae 2 3-Présentation formelle La langue utilisée par les scientifiques pour décrire et nommer les espèces vivantes est le latin. Une espèce est désignée par un binôme, combinant un nom de genre commençant par une majuscule suivi d'une épithète spécifique (entièrement en minuscules) ,1e nom complet est en italique. Exemple : Puccïnia graminis 4-Sufflxe indiquant le rang taxonomique La nomenclature de la classification classique a établi une terminologie qui permet, au vu de la seule terminaison (ou suffixe) d'un taxon quelconque, de savoir quel est son rang taxinomique dans la hiérarchie systématique. Suffixe d'un taxon dans la hiérarchie systématique : algues champignons embryophytes Embranchement phyta mycota phyta Classe phyceae mycetes opsida Ordre aies aies aies Famille aceae aceae aceae Exemple Embranchement : cyanophyta Classe : cyanophyceae Ordre : nostocales Famille : nostocaceae Genre : nostoc Embranchement : basidiomycota Classe : pucciniomycetes Ordre : pucciniales Famille : pucciniaceae Genre : puccinia Espèce : Puccinia graminis Embranchement : magnoliophyta Classe : liliopsida Ordre : cyprales Famille : poaceae Genre : Triticum Espèce : Triticum durum 3 1-défînition Les thallophytes comprennent des végétaux ne possédant pas de vrais tissus, Les thallophytes se composent des algues, des lichens et des champignons. Les algues sont des thallophytes chlorophylliens et autotrophes. Les champignons sont des thallophytes hétérotrophes. Ces " végétaux " ne sont pas capables de synthétiser eux-mêmes leurs constituants et, comme les animaux, ne peuvent que les emprunter à d'autres organismes qu'ils parasiteront ou décomposeront après leur mort. Les lichens sont aussi des thallophytes. Ces organismes sont le résultat d'une association symbiotique entre un champignon, une algue ou une cyanobactérie. 2- Organisation générale des algues L’appareil végétatif des algues est organisé sous forme de thalles dont il existe plusieurs types (Figure 2): 2-1-ArchéthaIle : Thalle où toutes les cellules ont le même rôle. On regroupe les thalles suivants: Thalle unicellulaire : il peut être pourvu de flagelles dans ce cas il est mobile : monadoide (ex : Clamydomonas), il peut être nom flagellé, donc immobile: cocoide (ex : Chlorella). Le plus souvent le thalle est pluricellulaire dans ce cas on distingue les types morphologies suivants : -Thalle en colonie: ce sont des groupes de cellules souvent unies entre elles par une enveloppe mucilagineuse commune, (ex : Pandorina) -Thalle filamenteux : avec une seule file de cellules, filaments simples (Spirogyra) 2-2-Nématothalle : Thalle avec spécialisation dont une zone de croissance -Thalle foliacé : il dérive du thalle filamenteux par juxtaposition de cellules pour former une lame (ex : Ulva) -Thalle tubulaire : les cellules se sont associés pour former une structure en tube creux avec une seule couche de cellules (ex : Enterromorpha) Les thallophytes 4 2-3-Cladomothalle ; le thalle est constitué de plusieurs catégories d’axes à fonction déterminé. Le cladome est une organisation structurale comprenant un axe dressé à croissance indéfinie et des ramifications latérales à croissance définie : les pleuridies (Chara) 3- Reproduction 3-1- Reproduction asexué : Le mode de reproduction le plus fréquent se fait par : • Division mitotique des espèces unicellulaires ou scissiparité (algues bleues). • Fragmentation du thalle : chaque fragment régénère un thalle entier. • Formation des spores • Formation des propagules 3-2-Reproduction sexuée : Elle implique la méiose et la fécondation. Elle fait intervenir la formation de gamètes et des spores méiotiques. Les types de fécondation sont très divers (Figure 3): • Isogamie : Fécondation mettant en présence deux gamètes identiques. • Anisogamie : Fécondation mettant en présence deux gamètes différents. • Oogamie : Fécondation mettant en présence un gamète mâle petit, mobile produit en grand nombre (anthérozoïdes) et un gamète femelle gros, immobile (oosphère) • Trichogamie : Le gamète femelle (oosphère) reste dans le gamètophyte et émet un poil appelé trichogyne. Le gamète mâle (spermaties) immobile se colle sur le trichogyne. • Cystogamie ou conjugaison : pas de vrais gamètes, la fécondation se fait par la formation d’un pont cytoplasmique ou pont de conjugaison, fusion entre deux cytoplasmes. 4- Cycles biologiques : Le cycle développement fait intervenir deux notions importantes : la notion génération et la notion de phase. On appelle gamètophyte ou sporophyte la génération produisant respectivement des gamètes ou des spores. Notion de phase nucléaire : la phase nucléaire correspond au stock de chromosomes. Un individu peut être haploïde à n chromosome ou diploïde à 2n chromosomes. Lorsque le cycle de développement est haploïde, on parlera de cycle haplophasique. Lorsque le cycle est 5 diploide on parlera de cycle diplophasique. Il existe 3types de cycles de développement Le cycle monogénétique qui présente une seule génération : le gamètophyte. Le cycle digénétique présente 2 générations : un gamètophyte et un sporophyte et le cycle trigénétique avec 3 générations : un gamètophyte et 2 sporophytes. (TD01) 5- Classification des algues : La classification des algues est basée sur : *L’ultrastructure des plastes. *La présence de pigments chlorophylles a, b, c et pigments surnuméraires. *La morphologie du thalle *Le type de réserve et leur localisation * La reproduction sexuée 6 1-Caractères généraux Les cyanophyta ou cyanobactéries « algues bleues » renferment 150 genres et 7500 espèces Les algues bleues peuvent être unicellulaires (cocchospores) ou pluricellulaires, elles s’alignent en filaments ou s’agglomèrent en paquets. Les filaments sont souvent terminés ou entrecoupés par une grande cellule « hétérocyste ». Les cyanobactéries sont des procaryotes autotrophes .Beaucoup sont capable de fixer l’azote gazeux Elles ont également des petits ribosomes (70S) pour la synthèse des protéines, Ils présentent des membranes thylacoïdes où se trouvent les pigments : *La chlorophylle a *Les phycobillines (phycocyanine) *Les caratenoides (myxoxantophylle) 2-Reproduction des algues bleues La multiplication peut se faire par : *Par scissiparité : c’est une division binaire *Spores : unicellulaire (coecospores) qui peuvent être des endospores(Figure 8) qui se forment à l’intérieur des cellules végétatives dont le cytoplasme se divise et dont la paroi devient l’enveloppe du sporocyste, ou des exospores (Figure 9) se formant par une succession des divisions transversales qui bourgeonnent en spores ou peuvent rester attachées en chapelet. Ainsi, les fragments de thalles libérés peuvent se développer et former un nouveau thalle. Ces fragments de thalles sont dits hormogonies ou trichomes. Les akinétes sont des spores de résistance. Certaines cyanobactéries se divisent au niveau des hétérocystes pour donner deux filaments. Les algues bleues 7 Les cyanobactéries n’ont pas de reproduction sexuée. 3-Systématique des algues bleues L’embranchement des Cyanophyta forme une seule classe les Cyanophyceae Ordre Forme générale Flétérocystes Autres propriétés Genres représentatifs Chroococcales Bacilles ou coques Agrégats non filamenteux Non Presque toujours immobiles Gloeobacter, Synechococcus Chamaesiphonales Bacilles ou coques Agrégats non filamenteux Non Presque toujours immobiles Chamaesiphon Pleurocapsales Bacilles ou coques Peuvent former des agrégats Non Seuls quelques béocytes (petites cellules sphériques reproductrices) sont mobiles Pleurocapsa, Dermocarpa Oscillatoriales Filaments, trichomes non ramifiés Non Généralement mobiles Lyngbya, Osciüatoria, Spirulina Nostocales Filaments, trichomes non ramifiés Oui Souvent mobiles ; peuvent produire des akinètes (cellules à paroi épaisse, résistantes à la dessiccation) Anabaena, Nostoc, Calothrix 8 Stigonématales Trichomes filamenteux Oui Peuvent produire akinètes des Fischerella, Stigonema, ramifiés Geitleria 9 1-Caractères généraux Cet embranchement compte environ 3000 à 5000 espèces dont la majorité sont des espèces marines, vivant fixées aux rochers ou aux coquilles des mollusques presque exclusivement dans les eaux salées. Les uploads/Societe et culture/ 1er-partie-botanique.pdf