Printemps, réveil de fleurs

2004/04/01 Lexartza Artza, Irantzu - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biokimika

Toutes les plantes ne fleurissent pas au printemps. Le riz et le soja, par exemple, fleurissent quand ils commencent à raccourcir les jours d'automne. En tout cas, nous savons tous que le printemps est la saison la plus choisie pour fleurir.

Les plantes sont en phase végétative avant de commencer le processus de floraison. Cependant, certaines conditions font que la phase de reproduction des fleurs commence, entraînant la production de celles-ci. Ces conditions peuvent être endogènes, propres aux caractéristiques de la plante, et exotiques, du milieu. Parmi les endogènes se trouvent, par exemple, l'âge de la plante et le cycle de développement. Les conditions du milieu peuvent être influencées par la longueur des jours ou les photopériodes, l'intensité et la qualité de la lumière, l'influence temporelle ou le vernissage du froid, la température, l'eau et la disponibilité des aliments, etc.

Les mécanismes qui provoquent la floraison sont d'un grand intérêt pour de nombreux chercheurs, qui ont pu connaître en détail en analysant la petite herbe Arabidopsis thaliana. L'analyse des fonctions des gènes est la clé pour comprendre ces mécanismes.

Certaines plantes ont des réveils génétiques qui donnent l'ordre de se réveiller et de passer à la floraison du printemps. Souvent, l'augmentation des heures de lumière active les réveils des fleurs. Les détecteurs de lumière de la plante et les montres biologiques collaborent pour commencer la floraison.

Grande variété de couleurs, formes et tailles, mais avec un seul objectif.

Pour cela, les plantes reçoivent des signaux lumineux via les photorécepteurs. Chaque photorécepteur réagit à un certain type de rayons lumineux. Les phytochromes prennent le rouge et le rouge lointain et les cryptochromes le bleu et l'ultraviolet. Selon la lumière, les photorécepteurs modifient l'expression du gène codant la protéine Constans (CO). Lorsque la journée s'allonge, la protéine CO s'accumule et envoie un message pour commencer la floraison.

Pour que ce processus se produise, les photorécepteurs exécutent des fonctions opposées pour provoquer des variations de la quantité de CO. Certaines produisent la dégradation des protéines CO, mais d'autres inhibent leur dégradation. En heures de lumière, les cryptochromes et le phytochrome A évitent la rupture de la protéine CO. Cependant, sous l'influence de la lumière rouge matinale, le phytochrome B entraîne cette rupture.

Quand la journée commence à s'allonger, les cryptochromes et le phytochrome A travaillent plus d'heures. En conséquence, ils conservent plus de protéines et progressivement la concentration de CO augmente. Quand il accumule suffisamment de CO envoie un message aux autres gènes qui interviennent dans la floraison.

Par ce message, les autres gènes sont activés et toutes les réactions chimiques nécessaires pour fleurir sont mises en place. Ce système est valable pour toute plante, même si le temps de floraison de chaque espèce est différent. Les plantes à floraison précoce nécessitent moins de concentration en protéines et celles à floraison tardive.

Au printemps, les conditions sont appropriées pour obtenir une végétation abondante.

Dans certains cas, il est nécessaire de maintenir la plante à basse température avant de fleurir pour commencer le processus de floraison. Ce mécanisme, appelé vernis, est une stratégie pour mesurer la longueur de l'hiver pour savoir que le printemps est vraiment arrivé. Ce processus est fortement influencé par le répresseur de floraison FLC ( Flowering Locus C ). Les protéines du FLC bloquent la floraison en réprimant l'action de beaucoup de gènes.

Lorsque la concentration en FLC est élevée, la floraison ne peut donc pas se produire. Quand il fait froid beaucoup, la concentration basse et quand le temps tempéré arrive il est possible de fleurir. Ceci est dû à d'autres gènes comme le gène VIN3 ( vernalisation insensitive 3 ). Ce gène, sous l'influence du froid, élimine la capacité de limiter la floraison du FLC. Ainsi, la plante passe d'une situation inaccessible à une situation dorsale. En définitive, un répresseur délimite un autre répresseur favorisant ainsi le processus de floraison.

Indépendamment de la voie de départ, une fois le processus commencé, une induction de floraison se produit. Sur de nombreuses plantes, les fleurs proviennent des mêmes principes que les feuilles.

Au début, les cellules sont apparemment très homogènes, mais elles ont des différences notables quand elles commencent à se développer dans les gènes. Ces différences font que le épicé floral est distribué dans quatre régions concentriques. Extérieurement sont l'intérieur, calice, corolle, androïde (organes reproducteurs masculins) et gynécologie (organe reproducteur femelle), dans lequel se développent sépales, pétales, étamines et pistil.

Les processus chimiques provoquent la floraison.

Ces quatre parties forment les fleurs, et bien que les plus frappantes sont les externes, et surtout les pétales, les plus importantes sont celles internes, où réside la capacité reproductive. Mais les externes ont aussi une importance, car ils favorisent la reproduction en attirant les pollinisateurs.

Les différents gènes impliqués dans le développement de chaque section. Dans les fleurs les plus courantes est donnée le type de développement ABC. Dans ce modèle, on distingue trois types de gènes: A, B et C. Les gènes de la classe A sont exprimés en sépales extérieurs et pétales ; ceux de la classe C en jardiniers et pistil ; et ceux de la classe B en pétales avec A, et en jardiniers avec C.

L'expression de A empêche celle de C et vice versa. S'il y avait un mutant sans A, C influencerait tous, et les fleurs auraient une séquence d'organes de l'intérieur dehors : le pistil, l'étable, l'étable, le pistil.

Expression des gènes type A, B et C dans les organes des fleurs.

J. Bergen, EC

Sur un deuxième niveau, en dessous de l'action de ces gènes se trouvent d'autres agents qui définissent l'aspect des fleurs. Certaines d'entre elles sont des enzymes pour synthétiser les pigments des pétales, qui rendent les fleurs d'une couleur ou d'une autre. Ils définissent également la taille et la forme des fleurs et, avec leur apparence physique, l'odeur.

Tous les agents impliqués dans la floraison sont interdépendants et chacun doit faire son obligation au moment opportun pour que tous les processus chimiques soient donnés lorsque les conditions sont les plus adéquates. Tous visent la prolifération de la plante, développant une forme adaptée au milieu.

Au passage, ils remplissent de couleurs les champs et les marges des chemins pour que, si quelqu'un n'a pas encore appris, sache que nous avons le printemps ici.

Les angiospermes, ou plantes qui fleurissent, constituent la plupart des plantes terrestres. Ils ont précédé les gymnases (conifères, entre autres). Ces plantes, dans le Carbonifère, il y a plus de 300 millions d'années, ont commencé à s'étendre jusqu'au Crétacé qui a dominé la végétation mondiale.

Les Gimnospermos avaient déjà des graines et cette caractéristique était importante pour pouvoir se reproduire dans le milieu terrestre. Mais ce qui a fait remarquer les angiospermes était d'avoir les graines gardées dans un sac fermé. Parallèlement, ils ont développé la fleur, offrant un système de reproduction sexuelle fiable et sûr. Les fleurs ont montré que, en plus de protéger les graines, ils sont un design parfait pour attirer les pollinisateurs.

Depuis la destruction du Crétacé et du Tertiaire (il y a 65 millions d'années), les principales plantes terrestres ont été le processus de diversification et de consolidation des plantes à fleurs. Ils sont classés dans plus de 300 familles, avec un total de 250.000 espèces. Parmi ces espèces se trouvent, en outre, les petites herbes et les arbres géants, avec des cycles de vie hebdomadaires et centenaires, qui peuvent vivre dans le froid intense et dans la chaleur du désert, et qui, bien que prédominant ceux des terrains, se sont adaptés aux milieux aquatiques.

La prédominance des plantes qui fleurissent a permis la création de nouvelles niches écologiques et l'extension de certains anciens. Les fleurs et les fruits furent de nouvelles sources de nourriture et se développèrent des frugivores. La même chose s'est produite avec les graines groupées et les granivores. En outre, avec les espèces qui fleurissaient, les insectes ont évolué, beaucoup se sont développés et, par conséquent, les insectivores ont également augmenté.

Belles, exotiques, sophistiquées. Les orchidées ont toujours été entourées de massacres. Sauf en Antarctique, ils habitent sur tous les continents et se connaissent de toutes les couleurs, sauf les noirs.

Bien que la plupart vivent dans des zones tropicales, ils peuvent également être vus dans notre environnement. En Europe, on a classé environ cinq cents espèces, dont quatre-vingt-cinq au Pays Basque. Malgré leur singularité, ils ont le même objectif que toute autre fleur, la reproduction, et ont développé cet aspect spectaculaire pour le rendre aussi attrayant que possible.

Beaucoup d'orchidées commencent à préparer la floraison à temps, car c'est un processus à effectuer avec beaucoup de soin. En plus de sa beauté, la caractéristique la plus remarquable des orchidées est l'union des organes féminins et masculins. D'autre part, les plantes qui fleurissent ont les graines plus petites et créent des fleurs qui fascinent beaucoup de gens.

Mais son but n'est pas de plaire aux humains, mais aux insectes. En bref, les fleurs élégantes des orchidées ne sont qu'un outil parfait pour attirer les pollinisateurs. Par exemple, la fleur Ophrys a la forme d'abeille femelle et dégage en plus l'odeur des hormones de l'abeille femelle. Cela attire les abeilles mâles qui sont placés sur la fleur avec l'intention de copuler. L'intention des abeilles n'est pas accomplie, bien sûr, mais l'objectif de la fleur, car le pollen est collé dans le corps de l'insecte. Les orchidées trompent aussi les pollinisateurs avec d'autres odeurs et leur font croire qu'il y a un doux nectar dans les fleurs. Dans ces cas, les insectes étendent également du pollen sans prix.

L'aspect des fleurs a également influencé les humains. Certaines fleurs et d'autres parties des plantes ressemblent à des organes sexuels, de sorte qu'ils ont été utilisés comme aphrodisiaques pendant des siècles. Le nom du genre Orchis, qui donne son nom à toute la famille, signifie « testicules » en grec. Il a été ainsi nommé parce qu'il a deux tubercules similaires à cette section masculine.

Les orchidées sont des trésors des collectionneurs et ont de nombreuses significations symboliques dans le monde entier. En Chine, par exemple, ils sont l'image de la finesse, l'amitié, la perfection, la fertilité, la féminité, la noblesse et l'élégance. Dans ce village il y a une légende pour des orchidées. Selon cette légende, la première orchidée fut une belle princesse qui devint fleur à cause d'une sorcellerie.

Nous pouvons trouver des fleurs dans presque n'importe quelle époque et endroit. Il est vrai que dans de nombreuses zones la végétation ne fleurit pas, mais parfois les fleurs ont également été adaptées à des conditions extrêmes.

Dans certaines zones de l'Arctique vivent de nombreuses plantes qui ont su s'adapter à la courte saison de développement et au climat hostile. La plupart de l'année, le climat est dur et la terre est vide. Mais en été court, quand la neige fond, des fleurs de différentes couleurs apparaissent. A une profondeur d'un mètre, la terre est toujours gelée, mais ces plantes sont très compétentes dans la capture de chaleur et la terre sous-jacente se trouve quelques degrés plus chaud que l'environnement. Les précipitations sont faibles, mais les basses températures empêchent l'évaporation et facilitent le maintien des réserves d'eau. De plus, la barrière solide générée par la terre glacée empêche l'eau d'aller très bas.

Dans le désert, les précipitations sont aussi rares que dans l'Arctique, mais comme dans l'Arctique, certaines plantes ont développé des mécanismes appropriés pour vivre dans les déserts. Il peut fleurir de nuit en matin dans le désert, sous l'influence de la pluie subite, l'onde chaude et humide, ou un autre facteur important de caractère momentané. Les fleurs et les fruits ont besoin d'un grand investissement énergétique pour leur création et leur développement, et ils ont peu de temps avant de perdre l'humilité des plantes. Par conséquent, ils doivent avoir une grande sensibilité quand il s'agit de se séparer de la pluie intense.