Monocotylédones : caractéristiques, taxonomie, classification, exemples

I.​ Introduction

Les Angiospermes, qui comprennent les Angiospermatophytes, sont divisées en deux groupes majeurs ⁚ les Angiospermes monocotylédones et les Dicotylédones, ces dernières étant plus nombreuses et plus variées.​

Les Gymnospermes, qui ne produisent pas de fleurs, forment un groupe distinct.​

A.​ Définition des Monocotylédones

Les Angiospermes monocotylédones, également appelées Liliopsides, forment un groupe de plantes à fleurs qui partagent certaines caractéristiques morphologiques et anatomiques distinctes.​

Elles sont définies par la présence d’un cotylédon unique dans la graine, d’où leur nom, ainsi que par d’autres traits tels que des feuilles simples et alternes, des racines adventives et des fleurs trimères.

Ce groupe comprend environ 60 000 espèces, réparties dans 10 ordres et 35 familles botaniques, dont les Poaceae (graminées), les Orchidaceae (orchidées) et les Liliaceae (lis).​

Les Angiospermes monocotylédones comprennent à la fois des Angiospermes primitives et des Angiospermes évoluées, qui ont développé des adaptations spécifiques pour répondre à leurs besoins écologiques.​

B.​ Importance des Monocotylédones dans le règne végétal

Les Angiospermes monocotylédones jouent un rôle crucial dans l’écosystème terrestre, en tant que composantes clés des écosystèmes naturels et des agro-écosystèmes.

Elles fournissent une grande partie de la nourriture humaine, notamment les céréales comme le riz, le blé et le maïs, ainsi que des légumineuses comme les haricots et les pois.​

De plus, les Angiospermes monocotylédones sont utilisées dans l’industrie, la pharmacologie et la cosmétique, en raison de leurs propriétés chimiques et médicinales.​

Certaines espèces, comme les bambous et les palmiers, ont également une importance économique significative en tant que matières premières pour la construction et l’énergie.​

Enfin, les Angiospermes monocotylédones contribuent à la biodiversité et à la santé des écosystèmes, en fournissant un habitat et une source de nourriture pour de nombreux organismes.​

II. Caractéristiques des Monocotylédones

Les Angiospermes monocotylédones se caractérisent par des feuilles simples, des racines fibreuses, des tiges creuses et des fleurs régulières, avec trois ou multiples de trois pièces florales.​

A. Caractéristiques morphologiques

Les Angiospermes monocotylédones présentent des caractéristiques morphologiques spécifiques qui les distinguent des Dicotylédones.​

Les feuilles sont simples, alternes et souvent linéaires, avec une nervure médiane unique.​

Les racines sont fibreuses, c’est-à-dire qu’elles sont composées de nombreuses racines secondaires de même diamètre.​

Les tiges sont creuses, ce qui signifie qu’elles ont une cavité centrale.​

Les fleurs sont régulières, avec trois ou multiples de trois pièces florales, ce qui signifie que les éléments floraux sont disposés en triangles équilatéraux.​

Ces caractéristiques morphologiques sont communes à toutes les Angiospermes monocotylédones, qu’elles soient primitives ou évoluées.​

B.​ Caractéristiques anatomiques

Les Angiospermes monocotylédones présentent des caractéristiques anatomiques particulières.​

Le parenchyme des tiges est souvent sclérenchymateux, c’est-à-dire qu’il est composé de cellules scléreuses qui fournissent une résistance mécanique.

Les vaisseaux conducteurs sont souvent dispersés dans le parenchyme, contrairement aux Dicotylédones où ils sont regroupés en faisceaux.​

Les feuilles contiennent souvent des cellules à cristaux d’oxalate de calcium, appelées druses.​

Les racines ont une structure particulière, avec une zone de meristème apical et une zone de différenciation.

Ces caractéristiques anatomiques sont spécifiques aux Angiospermes monocotylédones et les distinguent des autres groupes de plantes.

C. Caractéristiques physiologiques

Les Angiospermes monocotylédones présentent des caractéristiques physiologiques particulières.​

Elles ont souvent une photosynthèse en C4, ce qui signifie que la fixation du carbone est réalisée par l’enzyme PEP carboxylase, contrairement aux Dicotylédones qui ont une photosynthèse en C3.​

Cela leur permet de répondre à des conditions environnementales défavorables, telles que la sécheresse ou la chaleur.​

Elles ont également une capacité à stocker des réserves énergétiques sous forme d’amidons ou de lipides.​

La croissance des tiges est souvent indéfinie, ce qui signifie qu’elles peuvent continuer à grandir tout au long de leur vie.​

Ces caractéristiques physiologiques sont adaptées à des milieux spécifiques et permettent aux Angiospermes monocotylédones de prospérer dans des conditions variées.

III. Taxonomie des Monocotylédones

La taxonomie des Monocotylédones est une branche de la botanique qui étudie la classification et les relations évolutives entre les Angiospermes monocotylédones et les autres Angiospermatophytes.​

A. Classification des Angiospermes

La classification des Angiospermes, qui regroupe les plantes à fleurs, distingue deux groupes majeurs ⁚ les Angiospermes monocotylédones et les Dicotylédones.​

Les Angiospermes primitives, qui apparaissent au Crétacé inférieur, sont considérées comme les ancêtres des Angiospermes évoluées.​

La classification APG III, qui est actuellement la référence en matière de classification des Angiospermes, reconnaît 64 ordres et 416 familles botaniques.​

Cette classification prend en compte les caractères morphologiques, anatomiques et moléculaires pour définir les liens de parenté entre les différentes familles botaniques.

Les Angiospermes monocotylédones, qui comprennent environ 60 000 espèces, sont réparties dans neuf ordres et 35 familles botaniques.​

B.​ Place des Monocotylédones dans la classification APG III

Dans la classification APG III, les Monocotylédones occupent une place importante parmi les Angiospermes.

Elles sont regroupées dans le clade des Angiospermes monocotylédones, qui comprend également les Alismatales, les Petrosaviidae et les Commelinidae.​

Ce clade est considéré comme monophylétique, c’est-à-dire qu’il est issu d’un ancêtre commun unique.​

Les Monocotylédones sont ainsi placées dans une position intermédiaire entre les Angiospermes primitives et les Dicotylédones.​

Cette position reflète leur évolution particulière, qui a conduit à la mise en place de caractères distinctifs tels que la présence d’un seul cotylédon.​

Cette classification permet de mieux comprendre les relations entre les différentes familles botaniques de Monocotylédones.​

IV. Classification des Monocotylédones

La classification des Monocotylédones repose sur l’étude de leurs caractéristiques morphologiques, anatomiques et physiologiques, ainsi que sur l’analyse phylogénétique de leurs relations évolutives.​

A. Familles botaniques des Monocotylédones

Les Monocotylédones sont réparties en plusieurs familles botaniques, dont certaines sont très importantes économiquement et écologiquement.​

On peut citer par exemple la famille des Poaceae (graminées), qui comprend des espèces telles que le blé, le riz et le maïs, ou la famille des Orchidaceae (orchidées), qui regroupe des milliers d’espèces d’orchidées.​

D’autres familles notables incluent les Arecaceae (palmiers), les Bromeliaceae (broméliacées), les Cyperaceae (cypéracées) et les Liliaceae (liliacées).​

Ces familles botaniques regroupent des plantes à fleurs monocotylédones très diverses, mais partageant des caractéristiques communes qui les distinguent des Angiospermes dicotylédones.

B.​ Exemples de plantes à fleurs monocotylédones

Les Monocotylédones comprennent de nombreuses plantes à fleurs intéressantes et variées, telles que les tulipes, les lys, les iris et les glaïeuls.​

Certaines espèces sont cultivées pour leur beauté ornementale, comme les orchidées, tandis que d’autres sont exploitées pour leurs propriétés médicinales, comme l’aloès.

D’autres encore sont utilisées comme aliments, comme le riz, le blé et le maïs, qui sont des céréales monocotylédones essentielles pour l’alimentation humaine.​

Enfin, certaines plantes à fleurs monocotylédones ont des propriétés particulières, comme les bambous, qui sont des graminées géantes capables de grower très rapidement.​