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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.