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Agnès Poly - Ecobio

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Université de Rennes I Préparation à l'agrégation SVT<br />

Leçon de contre Option<br />

Corrigé de leçon proposé par <strong>Agnès</strong> Schermann le 25/11/10 Agnes.schermann@univ-rennes1.fr<br />

NB : ce corrigé est un plan indicatif, il vous appartient de le retravailler pour ajouter les<br />

développements et les exemples. Vos remarques ou commentaires sont les bienvenus.<br />

QU'EST-CE QU'UN FRUIT ?<br />

Fil directeur : le fruit est une innovation évolutive des Angiospermes. C'est une structure qui<br />

dérive de l'ovaire de la fleur et qui contient les graines. Pour la plante le fruit représente un<br />

investissement plus ou moins important, une opportunité de protection des graines et de<br />

facilitation de leur dissémination. Pour les animaux, le fruit représente une ressource nutritive<br />

ou un danger.<br />

Attention : comme dans tous les sujets, il est nécessaire d'articuler le discours autour d'une<br />

problématique. Aboutir à la définition d'un fruit à partir d'une présentation de la diversité me<br />

semblerait difficile et un peu léger du point de vue scientifique.<br />

Je propose d'utiliser comme fil directeur ce que représente le fruit (i) dans l'histoire évolutive des<br />

plantes, (ii) pour la plante qui le porte et (iii) dans les interactions biotiques. On part d'une définition<br />

opérationnelle du fruit, qui est connue de beaucoup de gens ; on précise cette définition, et on affine<br />

sur la signification du fruit.<br />

Introduction<br />

On peut présenter la dissection d'une fleur montrant l'ovaire coupé longitudinalement, ovules visibles,<br />

et en parallèle la dissection d'un fruit de la même espèce coupé longitudinalement, graines visibles.<br />

par exemple le haricot ou la moutarde (le gynécée de la fleur a la même forme que le fruit).<br />

Conclusion : un fois la fleur a fanée, le gynécée continue de vivre et il grossit ; il abrite les graines,<br />

c'est un fruit.<br />

Présentation de quelques fruits, mise en évidence de la diversité<br />

Une tomate, une pomme, une samare d'érable, un akène de noisettier, un caryopse de blé.<br />

Conclusion : parmi les fruits on trouve des fruits charnus et des fruits secs.<br />

Tous les fruits proviennent de la transformation des fleurs, en général après la fécondation ; sauf<br />

exception, les fruits contiennent des graines qui résultent de la transformation des ovules fécondés.<br />

Actuellement, 95 % des espèces de plantes terrestres, ou Embryophytes, forment des fruits. Mais il<br />

n'en a pas toujours été ainsi, car les plantes à fleurs sont apparues relativement tardivement au cours<br />

de l'évolution. Que représentent les fruits dans l'évolution de la reproduction des Embryophytes ?<br />

Que représentent les fruits pour la plante qui les porte ? Les jardiniers recommandent en général de<br />

couper les fleurs fanées afin de ne pas épuiser la plante : en effet la formation des fruits représente un<br />

coût énergétique. Nous verrons que les fruits représentent un investissement plus ou moins important<br />

selon les espèces, et des opportunités variées d'adaptation à l'environnement. Enfin, comme tous les<br />

organismes vivants, les plantes entretiennent une multitude d'interactions biotiques : nous verrons ce<br />

que les fruits représentent dans les écosystèmes.<br />

I. Le fruit dans la reproduction d'une Angiosperme<br />

Tendances évolutives dans la reproduction des plantes terrestres :<br />

1)de plus en plus de protection des gamétophyes (endosporie) contre la dessication et contre les<br />

herbivores ; apparition de l'ovule chez les Spermaphytes; la fermeture de la feuille carpellaire produit<br />

une protection supplémentaire. Illustration : schéma d'une feuille carpellaire et de son repliement.<br />

D'autres pièces florales peuvent également contribuer à la formation des fruits, dans la cas des fruits<br />

dits complexes (réceptacle floral dans la cas de la pomme ou de la fraise). C'est parfois même<br />

l'inflorescence entière qui évolue simultanément et mime un fruit, cas de la figue et de l'ananas.<br />

2)des phases mobiles de mieux en mieux adaptées au milieu aérien et à l'environnement biotique<br />

(faire rapidement le parallèle avec la pollinisation). Illustration : Exemple de la dissémination par le<br />

vent (samares) et par les animaux (pommes, noisettes, bardane).<br />

Conclusion : le fruit est une protection supplémentaire de l'embryon et le fruit peut être une aide à la


mobilité des graines.<br />

II. Le fruit dans la vie de la plante<br />

Allocation des ressources au sein de la plante :<br />

Besoin d'un appareil végétatif assez important pour fournir des sucres par photosynthèse ; besoins de<br />

réserves pour reconstituer cet appareil végétatif en cas d'accident ou de mauvaise saison.<br />

A un moment, les ressources sont allouées au remplissage des graines et à la croissance des fruits au<br />

détriment des organes végétatifs.<br />

La fécondation est-elle nécessaire à la formation des fruits ? Le plus souvent oui, contre-exemple<br />

de la banane. Rôle des phytohormones dans la maturation des fruits (exemple des fraises sur<br />

lesquelles les akènes ont été enlevés ; exemple des raisins « Thomson seedless »)<br />

Selon les espèces, toutes les ressources sont investies dans les graines dès la première saison<br />

favorable (exemple du blé) au contraire chez d'autres espèces il y a un fort investissement dans<br />

l'appareil végétatif avant la formation des premiers fruits (cas des arbres).<br />

De nombreuses raisons peuvent causer la perte des fruits sans que les graines aient pu être<br />

disséminées dans un site approprié à l'établissement d'un nouvel individu (moisissure, frugivorie,<br />

accidents climatiques).<br />

Conclusion : le fruit est un investissement risqué. Selon les espèces, l'investissement dans les<br />

graines, les fruits et l'appareil végétatif est variable.<br />

III. Le fruit dans les écosystèmes<br />

Cas des fruits charnus : importance dans le régime alimentaire de nombreuses espèces. Apport de<br />

sucres ou de féculents.<br />

Cependant certains fruits sont toxiques : de nombreux composés secondaire peuvent être impliqués<br />

dans la défense des fruits contre les herbivores (terpènes dans les huiles essentielles, comme chez<br />

les agrumes, polyphénols comme dans les tannins des pommes, cassis ou raisins ; alcaloïdes comme<br />

la caféine dans la baie du caféier).<br />

Couleurs d'avertissement : les fruits rouges souvent ne sont pas consommés par les oiseaux car ils<br />

associent le rouge à la toxicité. Certains fruits rouges ne sont pas toxiques mais sont défendus quand<br />

même grâce à leur couleur.<br />

Conclusion : le fruit est parfois une ressource alimentaire.<br />

Conclusion<br />

Un fruit est un structure provenant de la maturation de la fleur et qui renferme des graines. Derrière<br />

cette définition simple, on trouve une très grande diversité de fruits : en effet, diverses pressions<br />

évolutives s'exercent sur cette structure. Depuis la protection des ovules par les ovaires, qui pourrait<br />

conditionner la forme des fruits formés par ces carpelles jusqu'aux contraintes liées à<br />

l'aérodynamisme qui s'exercent sur les fruits dispersés par le vent. Depuis la production de saveurs<br />

attirantes pour les animaux susceptibles de les disperser jusqu'à la production de composés toxiques<br />

s'opposant à une consommation trop massive par certaines catégories d'herbivores.<br />

Le fruit est en effet une structure protectrice tantôt très durable, tantôt éphémère, un véhicule<br />

permettant le mouvement au gré du vent ou des flots, ou encore des animaux, un aliment ou un<br />

poison.<br />

La grande diversité des fruits et les nombreuses interactions qu'ils permettent entre les Angiospermes<br />

et les autres organismes sont vraisemblablement responsables d'une partie du grand succès évolutif<br />

de ce groupe.

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