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Quel genre de fleur est-ce ?

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J'étais dans mon jardin il y a quelques jours et j'ai trouvé la fleur montrée sur les photos. Quelqu'un peut-il me dire quelle est cette fleur?

Lieu : Allemagne / Rhénanie du Nord-Westphalie
Date : février 2017 Saison : hiver

[Modifier] : Mon voisin pense que c'est une Anemone hupehensis (en.wikipedia.org/wiki/Anemone_hupehensis), pourrait avoir raison.


Je pense que c'est Anémone hupehensis. Nous avons cette espèce dans notre jardin, et les graines et les feuilles mortes ressemblent beaucoup à celles de votre photo. Les feuilles sont grandes, déchiquetées et palmées et elles ont de belles fleurs en été/automne (j'ai vu du rouge, du rose et du blanc). Les fruits/graines sont également très distinctifs et ressemblent à du coton. L'espèce est originaire d'Asie/Chine.

Voici une photo des fruits/graines :

(Difficile d'en trouver de bons, ceci depuis la page Instagram http://www.ipopam.com/tag/höstanemoner)


La biologie

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

La biologie, étude des êtres vivants et de leurs processus vitaux. Le domaine traite de tous les aspects physico-chimiques de la vie. La tendance moderne à la recherche interdisciplinaire et à l'unification des connaissances et des recherches scientifiques de différents domaines a entraîné un chevauchement important du domaine de la biologie avec d'autres disciplines scientifiques. Les principes modernes d'autres domaines - la chimie, la médecine et la physique, par exemple - sont intégrés à ceux de la biologie dans des domaines tels que la biochimie, la biomédecine et la biophysique.

Qu'est-ce que la biologie ?

La biologie est une branche de la science qui traite des organismes vivants et de leurs processus vitaux. La biologie englobe divers domaines, notamment la botanique, la conservation, l'écologie, l'évolution, la génétique, la biologie marine, la médecine, la microbiologie, la biologie moléculaire, la physiologie et la zoologie.

Pourquoi la biologie est-elle importante ?

En tant que domaine scientifique, la biologie nous aide à comprendre le monde vivant et la façon dont ses nombreuses espèces (y compris les humains) fonctionnent, évoluent et interagissent. Les progrès de la médecine, de l'agriculture, de la biotechnologie et de nombreux autres domaines de la biologie ont amélioré la qualité de vie. Des domaines tels que la génétique et l'évolution donnent un aperçu du passé et peuvent aider à façonner l'avenir, et la recherche en écologie et en conservation indique comment nous pouvons protéger la précieuse biodiversité de cette planète.

Où travaillent les diplômés en biologie?

Les diplômés en biologie peuvent occuper un large éventail d'emplois, dont certains peuvent nécessiter une formation supplémentaire. Une personne titulaire d'un diplôme en biologie pourrait travailler dans les domaines de l'agriculture, des soins de santé, de la biotechnologie, de l'éducation, de la conservation de l'environnement, de la recherche, de la médecine légale, des politiques, de la communication scientifique et de nombreux autres domaines.

La biologie est subdivisée en branches distinctes pour la commodité de l'étude, bien que toutes les subdivisions soient liées par des principes de base. Ainsi, alors qu'il est d'usage de séparer l'étude des plantes (botanique) de celle des animaux (zoologie), et l'étude de la structure des organismes (morphologie) de celle de la fonction (physiologie), tous les êtres vivants ont en commun certains éléments biologiques. phénomènes—par exemple, divers moyens de reproduction, la division cellulaire et la transmission de matériel génétique.

La biologie est souvent abordée sur la base de niveaux qui traitent des unités fondamentales de la vie. Au niveau de la biologie moléculaire, par exemple, la vie est considérée comme une manifestation des transformations chimiques et énergétiques qui se produisent parmi les nombreux constituants chimiques qui composent un organisme. Grâce au développement d'instruments et de techniques de laboratoire de plus en plus puissants et précis, il est possible de comprendre et de définir avec une grande précision et exactitude non seulement l'organisation physicochimique ultime (ultrastructure) des molécules de la matière vivante mais aussi la façon dont la matière vivante se reproduit au niveau moléculaire. L'essor de la génomique à la fin du XXe et au début du XXIe siècle a été particulièrement crucial pour ces avancées.

La biologie cellulaire est l'étude des cellules, les unités fondamentales de la structure et de la fonction des organismes vivants. Les cellules ont été observées pour la première fois au 17ème siècle, lorsque le microscope composé a été inventé. Avant cette époque, l'organisme individuel était étudié dans son ensemble dans un domaine connu sous le nom de biologie de l'organisme, ce domaine de recherche reste une composante importante des sciences biologiques. La biologie des populations traite des groupes ou des populations d'organismes qui habitent une zone ou une région donnée. Sont incluses à ce niveau des études sur les rôles que jouent des types spécifiques de plantes et d'animaux dans les interrelations complexes et auto-entretenues qui existent entre le monde vivant et le monde non vivant, ainsi que des études sur les contrôles intégrés qui maintiennent naturellement ces relations. . Ces niveaux généraux - molécules, cellules, organismes entiers et populations - peuvent être subdivisés pour l'étude, donnant lieu à des spécialisations telles que la morphologie, la taxonomie, la biophysique, la biochimie, la génétique, l'épigénétique et l'écologie. Un domaine de la biologie peut être particulièrement concerné par l'étude d'un type d'être vivant, par exemple l'étude des oiseaux en ornithologie, l'étude des poissons en ichtyologie ou l'étude des micro-organismes en microbiologie.


Thèmes végétaux

  • Chimie des plantes
  • Évolution des plantes
  • Les plantes et les humains
  • Parties de plantes
  • Dispersion de graine
  • Photosynthèse

Au fur et à mesure que les botanistes d'UntamedScience ajouteront plus d'informations cette année, nous ajouterons également des vidéos éducatives à ces pages. Soyez patient avec nous cependant, ces pages sont toutes en construction …


Classifications des plantes : signification et types

Dans cet article, nous discuterons de la signification et des types de classifications de plantes.

Signification de la classification des plantes :

La classification des plantes est la disposition des plantes en groupes et catégories pour une compréhension claire, une étude appropriée et une organisation efficace. D'après Radford (1986) « la classification est l'arrangement de groupes de plantes avec des circonscriptions particulières par rang et position selon des critères artificiels, des similitudes phénétiques ou des relations phylogénétiques ».

Les premières civilisations de l'Inde, de l'Égypte et de la Chine, qui connaissaient assez bien les plantes utilisées à la fois comme nourriture et à des fins médicinales, pratiquaient également une sorte de taxonomie des plantes.

Vrikshayurveda compilé par parasara avant le début de l'ère chrétienne est l'un des premiers ouvrages indiens, qui traite des plantes de manière scientifique et suit une classification largement basée sur la morphologie comparative des plantes, et il était considéré comme plus avancé que celui développé en Europe avant le XVIIIe siècle.

Plusieurs familles connues sous le nom de ganas sont clairement distinguées dans Vrikshayurveda, qui sont facilement reconnaissables encore aujourd'hui. Comme par exemple, il mentionne les fleurs de Samiganyam comme bypogynes avec un calice gaméosepale, cinq pétales de tailles différentes et le fruit une légumineuse avec les graines sur le côté. Cela indique évidemment à la famille des Légumineuses.

Un système de classification de plantes a une valeur prédictive et fournit un index pour le stockage et la récupération d'informations sur cette plante. Puisque la systématique d'aujourd'hui est en grande partie le reflet du passé, une revue historique révélant la période historique et les technologies disponibles au cours des périodes historiques doit être résumée.

Types de classification des plantes :

A. Classifications évolutives :

(i) Charles Darwin (1809-1882) :

Son œuvre célèbre comprend Sur l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle (1859). Darwin a été fortement influencé par les observations lors du voyage du H.M.S. Beagle aux îles Galapagos. Son observation des différences entre les animaux (par exemple les poissons) et les plantes sur différentes îles a incité son mécanisme de changement évolutif, c'est-à-dire la sélection naturelle.

Darwin pensait alors que la Terre était bien plus vieille que 6000 ans et que le changement évolutif se produit par des différences progressives et accumulées. Au même moment, un autre scientifique, Alfred R. Wallace, travaillait aux Indes orientales et développa une théorie très similaire, à savoir la théorie de l'évolution.

Les deux théories ont été présentées lors des réunions de la London Linnaean Society en 1858, et ce concept de changement évolutif a été adopté par la plupart des scientifiques, y compris Haekel dont l'arbre de vie (1866) représentait tous les taxons (protistes, plantes et animaux).

(ii) George Bentham (1800-1884) et Sir Joseph D. Hooker (1817-1911) :

Genera Plantarum a été publié après l'origine des espèces de Darwin, mais il n'a pas été possible de changer le système pour refléter de nouveaux concepts évolutionnaires malgré le fait que Bentham et Hooker étaient de grands champions de cette théorie. Le système de Bentham et Hooker est post-darwinien dans sa chronologie mais pré-darwinien dans son concept.

Ils ont nommé 200 familles et 7 569 genres, avec des descriptions fabuleusement détaillées et souvent originales. De nombreux herbiers dans le monde sont encore organisés selon ce système. Ils ont reconnu les monocotylédones et les dicotylédones et ont commencé ces dernières avec les plantes polypétales.

B. Classifications phylogénétiques:

Il n'est pas considéré comme une figure majeure dans les systèmes de classification des plantes, mais il a été le premier professeur de botanique à l'Université des États-Unis. Son œuvre la plus célèbre comprend A Manual of Botany of the Northern United States (1848). Gray’s Manual of Botany a été publié plus tard par M. L. Fernald.

(ii) Adolph Engler (1844-1930) et K.A.E. Prantl (1849-1893) :

Les premiers systèmes phylogénétiques sont venus du Jardin botanique de Berlin. Engler et Prantl pensaient que le système de classification des plantes devrait refléter l'histoire de l'évolution et leur plus grand travail Die Naturlichen Pflanzenfamilien, a adopté un système qui allait des structures simples aux complexes.

Les fleurs unisexes en forme de cône (chatons) étaient considérées comme primitives (aulne, bouleau, etc.). Ce fut la première grande classification phylogénétique. Ce système est utilisé aujourd'hui dans de nombreux herbiers et flores et très utile pour un taxonomiste moderne, mais les concepts de ce qui est primitif et avancé ont changé aujourd'hui.

(iii) Charles Edwin Bessey (1845-1915) :

Il était un élève d'Asa Gray et il a développé un ensemble de “dicton” (règles) indiquant quels caractères sont primitifs et lesquels sont avancés dans les plantes à fleurs. Tous ne sont pas considérés comme corrects aujourd'hui, mais beaucoup le sont. La fleur de type Magnolia était considérée comme primitive, pas les plantes à chatons unisexuées. Son ouvrage publié est The Phylogenetic Taxonomy of Flowering Plants.

(iv) John Hutchinson (1884-1972) :

Il a travaillé à Kew Gardens et a publié The Families of Flowering Plants and Genra of Flowering Plants. Il considérait que les lignes ligneuses et herbacées appartenaient à des tendances évolutives fondamentalement différentes. Peu de cette classification des plantes est utilisée aujourd'hui.

(v) Robert F. Thorne (de 1920 à aujourd'hui) :

Il travaille au Rancho Santa Anna Botanical Garden à Claremont, en Californie. Son travail comprend une classification phylogénétique des angiospermes.

(vi) Armen Takhtajan (de 1910 à nos jours) :

Il était d'abord à Lenningrad, mais passe maintenant la plupart de son temps au New York Botanical Garden. Son ouvrage Flowering Plants: Origin and Dispersal est un premier ouvrage influent. Une révision de cette classification est apparue en 1997 sous le nom de Diversité et classification des plantes à fleurs.

(vii) Rolf Dahlgren (1932-1985) :

Il a travaillé à l'Université de Copenhague. Son travail comprend un système révisé de classification des plantes des angiospermes.

(viii) Arthur Cronquist (1919-1991):

Il a travaillé la majeure partie de sa vie au Jardin botanique de New York. Beaucoup de ses idées sont besséennes avec une certaine influence de Takhtajan. Son ouvrage le plus célèbre comprend An Integrated System of Plant Classification of Flowering Plants (1981), qui a été révisé en 1988 et est largement adopté aujourd'hui.


Modèle ABC du développement des fleurs | Les plantes

Dans cet article, nous discuterons du modèle ABC du développement des fleurs.

Le modèle ABC du développement des fleurs chez les angiospermes démontre la présence de trois classes de gènes qui régulent le développement des organes floraux. Les gènes sont appelés gènes de classe A, gènes de classe B et gène de classe C. Ces gènes et l'interaction entre eux induisent le développement d'organes floraux.

De nombreuses publications sur la génétique moléculaire et des sites Internet proposent des articles sur le modèle ABC. Dans l'essai suivant, le concept de base du modèle ABC sera brièvement discuté. L'analyse du modèle ABC est basée sur l'utilisation de la génétique moléculaire et formulée sur l'observation que les mutants induisent le développement de bons organes floraux dans de mauvais verticilles.

Dans la fleur des angiospermes, il y a généralement quatre verticilles concentriques d'organes, c'est-à-dire le sépale, le pétale, l'étamine et le carpelle qui sont formés respectivement dans le verticille 1, le verticille 2, le verticille 3 et le verticille 4, le verticille 1 étant sur le côté périphérique.

Dans le verticille 1, les gènes de classe A, lorsqu'ils sont exprimés, induisent le développement de sépales. L'interaction entre les gènes de classe A et de classe B induit le développement de pétales dans le verticille 2. Les étamines se forment dans le verticille 3 à la suite de l'interaction entre les gènes de classe B et de classe C.

Dans le verticille 4 gène de classe C induit la formation de carpelle. Ainsi, le résumé du modèle ABC est le suivant : les gènes de classe A ensemble et le gène de classe C seul sont responsables du développement des sépales et des carpelles respectivement. Les gènes de classe B et les gènes de classe A fonctionnent en coopération pour déterminer le développement des pétales. Les gènes de classe B et le gène de classe C agissent ensemble pour induire le développement des étamines (Fig. 30.12).

Coen et al. (1991) ont formulé le modèle ABC. En analysant les mutations affectant la structure de la fleur, Coen et al. identifié les gènes de classe ABC qui dirigent le développement des fleurs. Ils ont également formulé les modèles moléculaires de la façon dont le méristème floral et l'identité des organes peuvent être spécifiés. Ils ont montré que les plantes angiospermes éloignées utilisent des mécanismes homologues dans la formation de motifs d'organes floraux. Ex. Arabidopsis thaliana et Antirrhinum majus.

Les deux éléments suivants ont conduit à formuler le modèle ABC :

(1) La découverte de mutants homéotiques (les gènes homéotiques identifient des organes floraux spécifiques et aident l'organe à se développer dans le verticille respectif. Le mutant homéotique a une expression inappropriée, c'est-à-dire qu'il induit le bon organe à se développer dans le mauvais verticille. Comme par exemple - les pétales émergent dans le verticille où normalement les étamines se développent).

(2) L'observation que chacun des gènes qui induisent la formation d'un organe dans une fleur a un effet sur deux groupes d'organes floraux, à savoir le sépale et les pétales ou les pétales et les étamines.

Les gènes de classe A, B et C sont des gènes homéotiques. Ils déterminent l'identité des différents organes floraux et induisent le développement des organes dans leurs verticilles respectifs.

Les mutants homéotiques ont des défauts dans le développement des organes floraux et induisent le développement des bons organes dans des verticilles/endroits incorrects, c'est-à-dire qu'un organe floral se développe dans le verticille, ce qui est la position normale d'un autre organe floral. Les pétales, par exemple, se développent dans le verticille où les étamines doivent normalement se former.

Dans chaque verticille d'une fleur, il y a un ou plusieurs gènes homéotiques et leurs fonctions coopératives déterminent l'organe à former dans ce verticille. Par exemple, l'activité des gènes de classe A est limitée aux verticilles 1 et 2. Les gènes de classe B ont une fonction dans les verticilles 2 et 3. Le gène de classe C fonctionne dans les verticilles 3 et 4.

Une autre façon de décrire la fonction des gènes des classes A, B et C est que, dans le verticille 1, la fonction des gènes de classe A seule détermine la formation des sépales dans le verticille 2, les fonctions des gènes des classes A et B déterminent toutes deux la formation des pétales. dans le verticille 3, les fonctions des gènes de classe B et C déterminent toutes deux l'émergence des étamines et dans le verticille 4, seule la fonction des gènes de classe C détermine la formation des carpelles.

Chez Arabidopsis, il existe deux gènes de classe A, deux gènes de classe B et un gène de classe C (tableau 30.1). La caractéristique la plus caractéristique de ces gènes homéotiques réside dans l'identification des organes floraux et dans la détermination de la position/verticille de leur émergence dans un méristème floral. Les deux gènes de classe A et les deux gènes de classe B agissent en coopération.

La fonction des gènes de classe A est limitée aux verticilles 1 et 2. De même, la fonction du gène de classe C est limitée aux verticilles 3 et 4. Cela peut être interprété d'une autre manière. Dans les verticilles 1 et 2, la fonction des gènes de classe A empêche le gène de classe C de fonctionner dans les mêmes verticilles. De même, la fonction du gène de classe C empêche les gènes de classe A de fonctionner dans les verticilles 3 et 4.

Toute mutation dans les gènes de classe A avec des défauts dans le développement des organes floraux invitera le gène de classe C à s'exprimer dans les verticilles 1 et 2. Le gène de classe C, dans les mutants de classe A, s'exprimera dans les verticilles 1 et 2 en plus des verticilles normaux 3 et 4.

De même, toute mutation du gène de classe C avec des défauts dans le développement des organes floraux conduira à l'empiètement sur la fonction des gènes de classe A. Les gènes de classe A s'exprimeront dans les verticilles 3 et 4 en plus des verticilles normaux 1 et 2.

Les trois exemples suivants de gènes mutants homéotiques illustreront la discussion ci-dessus (Fig. 30.13) :

(1) La fleur d'Arabidopsis avec des mutants de classe A, comme apetala 1(ap 1) présente le motif suivant d'organes floraux (Fig. 3.13.II) : le verticille 1 montre une structure en forme de bractée avec des caractéristiques carpelloïdes le verticille 2 montre des étamines verticille 3 montre les étamines et le verticille 4 montre le carpelle.

Le modèle de formation des organes floraux dans les verticilles 1 et 2 est modifié. Dans les mutants ap 1, l'activité de deux gènes de classe A est perdue. Ainsi, le gène de classe C exprimé dans les verticilles 1 et 2 en plus des verticilles 3 et 4. En conséquence, l'organe carpelloïde s'est développé dans le verticille 1 et les étamines se sont formées dans le verticille 2. Dans les verticilles 3 et 4, les étamines et le carpelle respectivement se forment de la même manière que sauvages. (Fig. 30.13.I).

(2) Exemple : Fleur d'Arabidopsis avec un mutant de classe B, comme l'apetala 3 (ap 3) : La fleur ne présente des sépales que dans les verticilles 1 et 2, tandis que les verticilles 3 et 4 ne présentent que des carpelles (Fig. 30.13III). Le mutant de classe B contient des gènes de perte de fonction et, par conséquent, les gènes de classe A s'expriment dans les verticilles 1 et 2 et le gène de classe C seul s'exprime dans les verticilles 3 et 4. Chez les mutants ap 3 dans le verticille 2, des sépales sont formés au lieu de pétales et dans le verticille 3, un carpelle est formé à la place des étamines.

(3) Chez Arabidopsis, le gène de classe C contient le seul gène agame (ag). La fleur d'Arabidopsis avec le mutant agamous (ag) se compose de nombreux sépales et pétales. Les organes reproducteurs - étamines et carpelles ne sont pas formés dans les verticilles 3 et 4. Le gène de classe C avec le mutant ag contient un gène de perte de fonction. En conséquence, les gènes de classe A s'expriment dans les verticilles 3 et 4 en plus de 1 et 2. Dans ag, les sépales et pétales mutants sont formés dans les verticilles 3 et 4 au lieu des étamines et du carpelle. La littérature de Howell fournit la micrographie électronique à balayage des phénotypes floraux des mutants homéotiques floraux des gènes de classe A, B et C.

Chez Arabidopsis, il a été observé que chez tous les mutants, un gène homéotique reste fonctionnel dans chaque verticille. La fleur avec le triple mutant de classe ABC présente des sépales dans chaque verticille. Chez ABC triple mutant, les gènes nécessaires à la formation des organes floraux deviennent non fonctionnels. En conséquence, des sépales ou des feuilles se forment dans chaque verticille, car les mutants homéotiques ne spécifient aucun organe floral. Cette observation a conduit les botanistes à considérer les "fleurs comme des feuilles modifiées" sur la base de la génétique moléculaire.

La caractéristique importante du modèle ABC est qu'il peut prédire le type d'organe floral à induire pour se développer dans n'importe quel verticille. Krizek et al. (1996) ont réussi à induire n'importe laquelle des quatre parties florales différentes du verticille 1 de la fleur d'Arabidopsis. Cela est devenu possible grâce à des manipulations génétiques de la bonne combinaison de gènes sélecteurs homéotiques.

Le modèle ABC semble simple, mais une image complètement différente est obtenue lorsqu'il est analysé sur la base de la génétique moléculaire et en termes moléculaires.

L'analyse comprend la structure de différentes classes de gènes homéotiques, les mutants homéotiques, la fonction coopérative entre les gènes homéotiques, l'exclusion mutuelle dans l'expression des gènes de classe A et C dans le même verticille, l'identification des gènes homéotiques floraux et leur isolement. par clonage, la production de la protéine MADS box par des mutants homéotiques, l'étude des gènes qui interviennent dans l'interaction entre le méristème floral et le développement des organes floraux, la présence ou l'absence de différentes classes de facteurs de transcription, etc., dont les détails peuvent être obtenus dans le littératures sur la génétique moléculaire.

Arabidopsis thaliana appartient à la famille des Brassicacées et est devenu l'organisme modèle pour comprendre la génétique et la biologie moléculaire des plantes à fleurs comme les souris et la drosophile dans les recherches sur les animaux pour les raisons suivantes :

(i) Il a cinq chromosomes (n = 5) et donc ce génome de petite taille est avantageux pour la cartographie et le séquençage des gènes.

(ii) La taille de la plante est petite et peut donc être cultivée dans un petit espace et nécessite des installations intérieures modestes.

(iii) Il a un cycle de vie rapide et prend environ six semaines de la germination aux graines mûres.

(iv) Une plante individuelle produit plusieurs milliers de graines.

(v) ‘Le génome d'Arabidopsis est parmi les plus petits des plantes supérieures, avec une taille haploïde d'environ 100 mégabases (mb) d'ADN. Avec une petite taille de génome, on s'attendait à ce qu'il y ait moins de problèmes de duplication de gènes & #8217—Howell.

(vi) Il est facilement transformable avec la transformation médiée par l'ADN-T.

En 2004, le modèle ABCE a été formulé. La caractérisation des mutants triples sepallata 1, 2, 3 chez Arabidopsis a conduit à la formulation ci-dessus. On considère que les gènes de classe E ont un rôle important dans le développement des organes floraux.


Comment les plantes poussent

Figure 1. Il doit y avoir une zone de croissance, semblable à la façon dont les os de vos doigts, bras et jambes s'allongent. Il y a, et on l'appelle le méristème apical, qui est montré ici.

La plupart des plantes continuent de pousser tout au long de leur vie. Comme d'autres organismes multicellulaires, les plantes poussent grâce à une combinaison de croissance cellulaire et de division cellulaire. La croissance cellulaire augmente la taille des cellules, tandis que la division cellulaire (mitose) augmente le nombre de cellules. Au fur et à mesure que les cellules végétales se développent, elles se spécialisent également dans différents types de cellules grâce à la différenciation cellulaire. Une fois que les cellules se différencient, elles ne peuvent plus se diviser. Comment les plantes poussent-elles ou remplacent-elles les cellules endommagées après cela ?

La clé de la croissance et de la réparation continues des cellules végétales est méristème. Le méristème est un type de tissu végétal constitué de cellules indifférenciées qui peuvent continuer à se diviser et à se différencier.

méristèmes apicaux se trouvent au sommet ou à la pointe des racines et des bourgeons, permettant aux racines et aux tiges de croître en longueur et aux feuilles et aux fleurs de se différencier. Les racines et les tiges s'allongent car le méristème ajoute du tissu « derrière » lui, se propulsant constamment plus loin dans le sol (pour les racines) ou dans l'air (pour les tiges). Souvent, le méristème apical d'une seule branche deviendra dominant, supprimant la croissance des méristèmes sur d'autres branches et conduisant au développement d'un seul tronc. Dans les graminées, les méristèmes à la base des limbes des feuilles permettent la repousse après le pâturage par les herbivores ou la tonte par les tondeuses à gazon.

Les méristèmes apicaux se différencient en trois types de base de tissu méristémique qui correspondent aux trois types de tissus : le protoderme produit un nouvel épiderme, le méristème broyé produit du tissu broyé et le procambium produit un nouveau xylème et phloème. Ces trois types de méristèmes sont considérés méristème primaire car ils permettent une croissance en longueur ou en hauteur, ce que l'on appelle croissance primaire.

Figure 2. Microphotographie de l'extrémité de la racine d'une fève montre une division rapide du tissu du méristème apical juste derrière la coiffe racinaire. De nombreuses cellules à divers stades de la mitose peuvent être observées.

méristèmes secondaires permettre une croissance en diamètre (croissance secondaire) chez les plantes ligneuses. Les plantes herbacées n'ont pas de croissance secondaire. Les deux types de méristème secondaire sont tous deux nommés cambium, signifiant « échanger » ou « changer ». cambium vasculaireproduit du xylème secondaire (vers le centre de la tige ou de la racine) et du phloème (vers l'extérieur de la tige ou de la racine), ajoutant de la croissance au diamètre de la plante. Ce processus produit du bois et construit les troncs robustes des arbres. Liège cambiumse situe entre l'épiderme et le phloème, et remplace l'épiderme des racines et des tiges par de l'écorce, dont une couche est en liège.

Figure 3. Croissance primaire et secondaire

Les plantes ligneuses poussent de deux manières. Croissance primaire ajoute de la longueur ou de la hauteur, médiée par le tissu du méristème apical aux extrémités des racines et des pousses, ce qui est difficile à montrer clairement dans les diagrammes en coupe. Croissance secondaire ajoute au diamètre d'une tige ou d'une racine le cambium vasculaire ajoute du xylème (vers l'intérieur) et du phloème (vers l'extérieur), et le liège cambium remplace l'épiderme par de l'écorce.

Regardez cette vidéo accélérée de la croissance des plantes. Notez qu'il n'y a aucune narration dans la vidéo.

En résumé : Comment les plantes poussent

La plupart des plantes continuent de pousser tant qu'elles vivent. Ils se développent grâce à une combinaison de croissance cellulaire et de division cellulaire (mitose). La clé de la croissance des plantes est le méristème, un type de tissu végétal constitué de cellules indifférenciées qui peuvent continuer à se diviser et à se différencier. Meristem permet aux tiges et aux racines des plantes de pousser plus longtemps (croissance primaire) et plus larges (croissance secondaire).


Les principes de base de la biologie moderne

Quatre principes unifient la biologie moderne, selon le livre "Managing Science" (Springer New York, 2010) :

  1. La théorie cellulaire est le principe selon lequel tous les êtres vivants sont constitués d'unités fondamentales appelées cellules, et toutes les cellules proviennent de cellules préexistantes.
  2. La théorie des gènes est le principe selon lequel tous les êtres vivants ont de l'ADN, des molécules qui codent les structures et les fonctions des cellules et sont transmises à la progéniture. est le principe selon lequel tous les êtres vivants maintiennent un état d'équilibre qui permet aux organismes de survivre dans leur environnement. est le principe qui décrit comment tous les êtres vivants peuvent changer pour avoir des traits qui leur permettent de mieux survivre dans leur environnement. Ces traits résultent de mutations aléatoires dans les gènes de l'organisme qui sont « sélectionnés » via un processus appelé sélection naturelle. Au cours de la sélection naturelle, les organismes qui ont des traits mieux adaptés à leur environnement ont des taux de survie plus élevés, puis transmettent ces traits à leur progéniture.

Termes de biologie connexes

  • Codominance – Une situation où deux allèles ne sont ni dominants ni récessifs l'un envers l'autre et les deux sont exprimés en phénotype.
  • Diploïde – Une cellule contenant deux jeux de chromosomes, un jeu de chaque parent. Les cellules diploïdes contiennent deux copies de presque tous les gènes.
  • Gamètes – Cellules germinales haploïdes matures du mâle et de la femelle qui peuvent fusionner pour former un zygote.
  • haploïde – Une cellule contenant un seul jeu de chromosomes.

1. Lequel de ces éléments est entièrement hérité de la mère ?
UNE. Gènes pour la couleur des yeux
B. Gènes de la mucoviscidose
C. Gènes du chromosome Y
RÉ. Gènes mitochondriaux

2. Lesquelles de ces hypothèses sont utilisées pour créer un carré de Punnett ?
UNE. Les allèles de chaque trait se séparent pendant la méiose
B. Chaque trait s'assortit indépendamment des autres
C. Un seul locus génique est impliqué dans un trait particulier
RÉ. Tout ce qui précède

3. Combien de lignes et de colonnes seraient nécessaires pour créer un carré de Punnett pour un croisement trihybride ?
UNE. 3X3
B. 6X6
C. 8X8
RÉ. 9X9


Contenu

Les plantes vivaces sont le plus souvent herbacées (plantes dont les feuilles et les tiges meurent au sol à la fin de la saison de croissance et qui ne montrent qu'une croissance primaire) ou ligneuses (plantes à tiges persistantes au-dessus du sol qui survivent d'une saison de croissance à l'autre , avec croissance primaire et secondaire, ou croissance en largeur protégée par un cortex externe), [4] et certains sont persistants avec un feuillage persistant sans tiges ligneuses. Ils peuvent être de courte durée (quelques années seulement) ou de longue durée. Ils comprennent un large assortiment de groupes de plantes, des plantes non florifères comme les fougères et les hépatiques aux plantes à fleurs très diverses comme les orchidées, les graminées et les plantes ligneuses. Les plantes qui ne fleurissent et ne fructifient qu'une seule fois puis meurent sont appelées monocarpiques ou sémelpares, ces espèces peuvent vivre de nombreuses années avant de fleurir, [5] par exemple, une plante du siècle peut vivre 80 ans et atteindre 30 mètres de haut avant de fleurir et de mourir. [6] Cependant, la plupart des plantes vivaces sont polycarpiques (ou itéropares), fleurissant sur de nombreuses saisons au cours de leur vie. [7] Les vivaces investissent plus de ressources que les annuelles dans les racines, les couronnes et d'autres structures qui leur permettent de vivre d'une année à l'autre, mais ont un avantage concurrentiel car elles peuvent commencer leur croissance et se remplir plus tôt dans la saison de croissance que annuelles, ce faisant, elles peuvent mieux rivaliser pour l'espace et recueillir plus de lumière. [8]

Les vivaces développent généralement des structures qui leur permettent de s'adapter à la vie d'une année à l'autre par une forme de reproduction végétative plutôt que par semis. Ces structures comprennent des bulbes, des tubercules, des couronnes ligneuses, des rhizomes et des turions. Ils peuvent avoir des tiges ou des couronnes spécialisées qui leur permettent de survivre aux périodes de dormance pendant les saisons froides ou sèches de l'année. Les annuelles, en revanche, produisent des graines pour continuer l'espèce en tant que nouvelle génération. Dans le même temps, la saison de croissance est appropriée et les graines survivent pendant la période froide ou sèche pour commencer à pousser lorsque les conditions sont à nouveau propices.

De nombreuses plantes vivaces ont des caractéristiques spécialisées qui leur permettent de survivre à des conditions environnementales extrêmes. Certains se sont adaptés à des conditions chaudes ou sèches et d'autres à des températures trop froides, ils ont tendance à investir des ressources dans leurs adaptations et souvent ne fleurissent et ne produisent des graines qu'après quelques années de croissance. Dans les climats chauds toute l'année, les vivaces peuvent pousser en continu. [9] Dans les climats saisonniers, leur croissance est limitée par la température ou l'humidité à une saison de croissance.

Certaines vivaces conservent leur feuillage toute l'année, ce sont des vivaces à feuilles persistantes. Les plantes vivaces à feuilles caduques perdent toutes leurs feuilles une partie de l'année, [10] elles comprennent des plantes herbacées et ligneuses. sont semi-caduques, ce qui signifie qu'elles perdent une partie de leurs feuilles en hiver ou en été. [12] Les vivaces à feuilles caduques perdent leurs feuilles lorsque les conditions de croissance ne conviennent plus à la photosynthèse, comme lorsqu'il fait trop froid ou sec. Dans de nombreuses régions du monde, la saisonnalité s'exprime par des périodes humides et sèches plutôt que par des périodes chaudes et froides, et les vivaces à feuilles caduques perdent leurs feuilles pendant la saison sèche. [13]

Certaines plantes vivaces sont protégées des incendies de forêt car elles ont des racines souterraines qui produisent des pousses, des bulbes, des couronnes ou des tiges adventices [14] d'autres plantes vivaces comme les arbres et les arbustes peuvent avoir d'épaisses couches de liège qui protègent les tiges. Les plantes vivaces herbacées des régions tempérées et alpines du monde peuvent tolérer le froid pendant les hivers.

Les plantes vivaces peuvent rester dormantes pendant de longues périodes, puis reprendre leur croissance et leur reproduction lorsque l'environnement est plus approprié, tandis que la plupart des plantes annuelles terminent leur cycle de vie au cours d'une période de croissance et que les bisannuelles ont deux périodes de croissance.

Le méristème des plantes vivaces communique avec les hormones produites en raison des situations environnementales (c'est-à-dire des saisons), de la reproduction et du stade de développement pour commencer et arrêter la capacité de croissance ou de floraison. Il y a aussi une distinction entre la capacité de croître et la tâche réelle de croissance. Par exemple, la plupart des arbres retrouvent la capacité de pousser pendant l'hiver mais n'amorcent leur croissance physique qu'au printemps et en été. The start of dormancy can be seen in perennials plants through withering flowers, loss of leaves on trees, and halting of reproduction in both flowering and budding plants. [15]

Perennials species may produce relatively large seeds that have the advantage of generating larger seedlings that can better compete with other plants. Perennials also produce seeds over many years.

Perennials that are cultivated include: woody plants like fruit trees grown for their edible fruits shrubs and trees grown as landscaping ornamentals herbaceous food crops like asparagus, rhubarb, strawberries and subtropical plants not hardy in colder areas such as tomatoes, eggplant, and coleus (which are treated as annuals in colder areas). [16] Perennials also include plants grown for their flowering and other ornamental value including: bulbs (like tulips, narcissus, and gladiolus) and lawn grass, and other groundcovers, (such as periwinkle [a] and Dichondra). [20]

Each type of plant must be separated differently for example, plants with fibrous root systems like daylilies, Siberian iris or grasses can be pried apart with two garden forks inserted back to back, or cut by knives. However, plants such as bearded irises have a root system of rhizomes these root systems should be planted with the top of the rhizome just above ground level, with leaves from the following year showing. The point of dividing perennials is to increase the amount of a single breed of plant in your garden. [21] In the United States more than 900 million dollars worth of potted herbaceous perennial plants were sold in 2019. [22]


What kind of flower is this? - La biologie

The lifecycle of angiosperms follows the alternation of generations explained previously. The haploid gametophyte alternates with the diploid sporophyte during the sexual reproduction process of angiosperms. Flowers contain the plant’s reproductive structures.

A typical flower has four main parts—or whorls—known as the calyx, corolla, androecium, and gynoecium (Figure 1). The outermost whorl of the flower has green, leafy structures known as sepals. The sepals, collectively called the calyx, help to protect the unopened bud. The second whorl is comprised of petals—usually, brightly colored—collectively called the corolla. The number of sepals and petals varies depending on whether the plant is a monocot or dicot. In monocots, petals usually number three or multiples of three in dicots, the number of petals is four or five, or multiples of four and five. Together, the calyx and corolla are known as the perianth . The third whorl contains the male reproductive structures and is known as the androecium. The androecium has stamens with anthers that contain the microsporangia. The innermost group of structures in the flower is the gynoecium , or the female reproductive component(s). The carpel is the individual unit of the gynoecium and has a stigma, style, and ovary. A flower may have one or multiple carpels.

Figure 1. The four main parts of the flower are the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. The androecium is the sum of all the male reproductive organs, and the gynoecium is the sum of the female reproductive organs. (crédit : modification d'œuvre par Mariana Ruiz Villareal)

If all four whorls (the calyx, corolla, androecium, and gynoecium) are present, the flower is described as complete. If any of the four parts is missing, the flower is known as incomplete. Flowers that contain both an androecium and a gynoecium are called perfect, androgynous or hermaphrodites. There are two types of incomplete flowers: staminate flowers contain only an androecium, and carpellate flowers have only a gynoecium (Figure 2).

Figure 2. The corn plant has both staminate (male) and carpellate (female) flowers. Staminate flowers, which are clustered in the tassel at the tip of the stem, produce pollen grains. Carpellate flower are clustered in the immature ears. Each strand of silk is a stigma. The corn kernels are seeds that develop on the ear after fertilization. Also shown is the lower stem and root.

Question de pratique

If the anther is missing, what type of reproductive structure will the flower be unable to produce?


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Pollen germination has three stages hydration, activation and pollen tube emergence. The pollen grain is severely dehydrated so that its mass is reduced enabling it to be more easily transported from flower to flower. Germination only takes place after rehydration, ensuring that premature germination does not take place in the anther. Hydration allows the plasma membrane of the pollen grain to reform into its normal bilayer organization providing an effective osmotic membrane. Activation involves the development of actin filaments throughout the cytoplasm of the cell, which eventually become concentrated at the point from which the pollen tube will emerge. Hydration and activation continue as the pollen tube begins to grow. [5] In conifers, the reproductive structures are borne on cones. The cones are either pollen cones (male) or ovulate cones (female), but some species are monoecious and others dioecious. A pollen cone contains hundreds of microsporangia carried on (or borne on) reproductive structures called sporophylls. Spore mother cells in the microsporangia divide by meiosis to form haploid microspores that develop further by two mitotic divisions into immature male gametophytes (pollen grains). The four resulting cells consist of a large tube cell that forms the pollen tube, a generative cell that will produce two sperm by mitosis, and two prothallial cells that degenerate. These cells comprise a very reduced microgametophyte, that is contained within the resistant

The pollen grains are dispersed by the wind to the female, ovulate cone that is made up of many overlapping scales (sporophylls, and thus megasporophylls), each protecting two ovules, each of which consists of a megasporangium (the nucellus) wrapped in two layers of tissue, the integument and the cupule, that were derived from highly modified branches of ancestral gymnosperms. When a pollen grain lands close enough to the tip of an ovule, it is drawn in through the micropyle ( a pore in the integuments covering the tip of the ovule) often by means of a drop of liquid known as a pollination drop. The pollen enters a pollen chamber close to the nucellus, and there it may wait for a year before it germinates and forms a pollen tube that grows through the wall of the megasporangium (=nucellus) where fertilisation takes place. During this time, the megaspore mother cell divides by meiosis to form four haploid cells, three of which degenerate. The surviving one develops as a megaspore and divides repeatedly to form an immature female gametophyte (egg sac). Two or three archegonia containing an egg then develop inside the gametophyte. Meanwhile, in the spring of the second year two sperm cells are produced by mitosis of the body cell of the male gametophyte. The pollen tube elongates and pierces and grows through the megasporangium wall and delivers the sperm cells to the female gametophyte inside. Fertilisation takes place when the nucleus of one of the sperm cells enters the egg cell in the megagametophyte's archegonium. [6]

In flowering plants, the anthers of the flower produce microspores by meiosis. These undergo mitosis to form male gametophytes, each of which contains two haploid cells. Meanwhile, the ovules produce megaspores by meiosis, further division of these form the female gametophytes, which are very strongly reduced, each consisting only of a few cells, one of which is the egg. When a pollen grain adheres to the stigma of a carpel it germinates, developing a pollen tube that grows through the tissues of the style, entering the ovule through the micropyle. When the tube reaches the egg sac, two sperm cells pass through it into the female gametophyte and fertilisation takes place. [7]

Pollination may be biotic or abiotic. Biotic pollination relies on living pollinators to move the pollen from one flower to another. Abiotic pollination relies on wind, water or even rain. About 80% of angiosperms rely on biotic pollination. [8]

Abiotic Edit

Abiotic pollination uses nonliving methods such as wind and water to move pollen from one flower to another. This allows the plant to spend energy directly on pollen rather than on attracting pollinators with flowers and nectar.

By wind Edit

Some 98% of abiotic pollination is anemophily, pollination by wind. This probably arose from insect pollination, most likely due to changes in the environment or the availability of pollinators. [9] [10] [11] The transfer of pollen is more efficient than previously thought wind pollinated plants have developed to have specific heights, in addition to specific floral, stamen and stigma positions that promote effective pollen dispersal and transfer. [12]

By water Edit

Pollination by water, hydrophily, uses water to transport pollen, sometimes as whole anthers these can travel across the surface of the water to carry dry pollen from one flower to another. [13] In Vallisneria spiralis, an unopened male flower floats to the surface of the water, and, upon reaching the surface, opens up and the fertile anthers project forward. The female flower, also floating, has its stigma protected from the water, while its sepals are slightly depressed into the water, allowing the male flowers to tumble in. [13]

By rain Edit

Rain pollination is used by a small percentage of plants. Heavy rain discourages insect pollination and damages unprotected flowers, but can itself disperse pollen of suitably adapted plants, such as Ranunculus flammula, Narthecium ossifragum, et Caltha palustris. [14] In these plants, excess rain drains allowing the floating pollen to come in contact with the stigma. [14] In some orchids ombrophily occurs, and rain water splashes cause the anther cap to be removed, allowing for the pollen to be exposed. After exposure, raindrops causes the pollen to be shot upward, when the stipe pulls them back, and then fall into the cavity of the stigma. Thus, for the orchid Acampe rigida, this allows the plant to self-pollinate, which is useful when biotic pollinators in the environment have decreased. [15]

Switching methods Edit

It is possible for a plant have varying pollination methods, including both biotic and abiotic pollination. The orchid Oeceoclades maculata uses both rain and butterflies, depending on its environmental conditions. [16]

Biotic Edit

More commonly, pollination involves pollinators (also called pollen vectors): organisms that carry or move the pollen grains from the anther of one flower to the receptive part of the carpel or pistil (stigma) of another. [17] Between 100,000 and 200,000 species of animal act as pollinators of the world's 250,000 species of flowering plant. [18] The majority of these pollinators are insects, but about 1,500 species of birds and mammals visit flowers and may transfer pollen between them. Besides birds and bats which are the most frequent visitors, these include monkeys, lemurs, squirrels, rodents and possums. [18]

Entomophily, pollination by insects, often occurs on plants that have developed colored petals and a strong scent to attract insects such as, bees, wasps and occasionally ants (Hymenoptera), beetles (Coleoptera), moths and butterflies (Lepidoptera), and flies (Diptera). The existence of insect pollination dates back to the dinosaur era. [19]

In zoophily, pollination is performed by vertebrates such as birds and bats, particularly, hummingbirds, sunbirds, spiderhunters, honeyeaters, and fruit bats. Ornithophily or bird pollination is the pollination of flowering plants by birds. Chiropterophily or bat pollination is the pollination of flowering plants by bats. Plants adapted to use bats or moths as pollinators typically have white petals, strong scent and flower at night, whereas plants that use birds as pollinators tend to produce copious nectar and have red petals. [20]

Insect pollinators such as honey bees (Apis spp.), [21] bumblebees (Bombus spp.), [22] [23] and butterflies (e.g., Thymelicus flavus) [24] have been observed to engage in flower constancy, which means they are more likely to transfer pollen to other conspecific plants. [25] This can be beneficial for the pollinators, as flower constancy prevents the loss of pollen during interspecific flights and pollinators from clogging stigmas with pollen of other flower species. It also improves the probability that the pollinator will find productive flowers easily accessible and recognisable by familiar clues. [26]

Some flowers have specialized mechanisms to trap pollinators to increase effectiveness. [27] Other flowers will attract pollinators by odor. For example, bee species such as Euglossa cordata are attracted to orchids this way, and it has been suggested that the bees will become intoxicated during these visits to the orchid flowers, which last up to 90 minutes. [28] However, in general, plants that rely on pollen vectors tend to be adapted to their particular type of vector, for example day-pollinated species tend to be brightly coloured, but if they are pollinated largely by birds or specialist mammals, they tend to be larger and have larger nectar rewards than species that are strictly insect-pollinated. They also tend to spread their rewards over longer periods, having long flowering seasons their specialist pollinators would be likely to starve if the pollination season were too short. [27]

As for the types of pollinators, reptile pollinators are known, but they form a minority in most ecological situations. They are most frequent and most ecologically significant in island systems, where insect and sometimes also bird populations may be unstable and less species-rich. Adaptation to a lack of animal food and of predation pressure, might therefore favour reptiles becoming more herbivorous and more inclined to feed on pollen and nectar. [29] Most species of lizards in the families that seem to be significant in pollination seem to carry pollen only incidentally, especially the larger species such as Varanidae and Iguanidae, but especially several species of the Gekkonidae are active pollinators, and so is at least one species of the Lacertidae, Podarcis lilfordi, which pollinates various species, but in particular is the major pollinator of Euphorbia dendroides on various Mediterranean islands. [30]

Mammals are not generally thought of as pollinators, but some rodents, bats and marsupials are significant pollinators and some even specialise in such activities. In South Africa certain species of Protea (in particular Protea humiflora, P. amplexicaulis, P. subulifolia, P. decurrens et P. cordata) are adapted to pollination by rodents (particularly Cape Spiny Mouse, Acomys subspinosus) [31] and elephant shrews (Elephantulus espèce). [32] The flowers are borne near the ground, are yeasty smelling, not colourful, and sunbirds reject the nectar with its high xylose content. The mice apparently can digest the xylose and they eat large quantities of the pollen. [33] In Australia pollination by flying, gliding and earthbound mammals has been demonstrated. [34] Examples of pollen vectors include many species of wasps, that transport pollen of many plant species, being potential or even efficient pollinators. [35]

Pollination can be accomplished by pollinisation croisée or by self-pollination:

  • Cross-pollination, also called allogamy, occurs when pollen is delivered from the stamen of one flower to the stigma of a flower on another plant of the same species. [7] Plants adapted for cross-pollination have several mechanisms to prevent self-pollination the reproductive organs may be arranged in such a way that self-fertilisation is unlikely, or the stamens and carpels may mature at different times. [7]
  • Self-pollination occurs when pollen from one flower pollinates the same flower or other flowers of the same individual. [36] It is thought to have evolved under conditions when pollinators were not reliable vectors for pollen transport, and is most often seen in short-lived annual species and plants that colonize new locations. [37] Self-pollination may include autogamy, where pollen is transferred to the female part of the same flower or geitonogamy, when pollen is transferred to another flower on the same plant. [38] Plants adapted to self-fertilize often have similar stamen and carpel lengths. Plants that can pollinate themselves and produce viable offspring are called self-fertile. Plants that cannot fertilize themselves are called self-sterile, a condition which mandates cross-pollination for the production of offspring. [38]
  • Cleistogamy: is self-pollination that occurs before the flower opens. The pollen is released from the anther within the flower or the pollen on the anther grows a tube down the style to the ovules. It is a type of sexual breeding, in contrast to asexual systems such as apomixis. Certains cleistogamous flowers never open, in contrast to chasmogamous flowers that open and are then pollinated. Cleistogamous flowers are by necessity found on self-compatible or self-fertile plants. [39] Although certain orchids and grasses are entirely cleistogamous, other plants resort to this strategy under adverse conditions. Often there may be a mixture of both cleistogamous and chasmogamous flowers, sometimes on different parts of the plant and sometimes in mixed inflorescences. The ground bean produces cleistogamous flowers below ground, and mixed cleistogamous and chasmogamous flowers above. [40]

Geranium incanum, like most geraniums and pelargoniums, sheds its anthers, sometimes its stamens as well, as a barrier to self-pollination. This young flower is about to open its anthers, but has not yet fully developed its pistil.

Ces Geranium incanum flowers have opened their anthers, but not yet their stigmas. Note the change of colour that signals to pollinators that it is ready for visits.

Cette Geranium incanum flower has shed its stamens, and deployed the tips of its pistil without accepting pollen from its own anthers. (It might of course still receive pollen from younger flowers on the same plant.)

An estimated 48.7% of plant species are either dioecious or self-incompatible obligate out-crossers. [41] It is also estimated that about 42% of flowering plants have a mixed mating system in nature. [42] In the most common kind of mixed mating system, individual plants produce a single type of flower and fruits may contain self-pollinated, out-crossed or a mixture of progeny types.

Pollination also requires consideration of pollenizers, the plants that serve as the pollen source for other plants. Some plants are self-compatible (self-fertile) and can pollinate and fertilize themselves. Other plants have chemical or physical barriers to self-pollination.

In agriculture and horticulture pollination management, a good pollenizer is a plant that provides compatible, viable and plentiful pollen and blooms at the same time as the plant that is to be pollinated or has pollen that can be stored and used when needed to pollinate the desired flowers. Hybridization is effective pollination between flowers of different species, or between different breeding lines or populations. see also Heterosis.

Peaches are considered self-fertile because a commercial crop can be produced without cross-pollination, though cross-pollination usually gives a better crop. Apples are considered self-incompatible, because a commercial crop must be cross-pollinated. Many commercial fruit tree varieties are grafted clones, genetically identical. An orchard block of apples of one variety is genetically a single plant. Many growers now consider this a mistake. One means of correcting this mistake is to graft a limb of an appropriate pollenizer (generally a variety of crabapple) every six trees or so. [ citation requise ]

The first fossil record for abiotic pollination is from fern-like plants in the late Carboniferous period. Gymnosperms show evidence for biotic pollination as early as the Triassic period. Many fossilized pollen grains show characteristics similar to the biotically dispersed pollen today. Furthermore, the gut contents, wing structures, and mouthpart morphology of fossilized beetles and flies suggest that they acted as early pollinators. The association between beetles and angiosperms during the early Cretaceous period led to parallel radiations of angiosperms and insects into the late Cretaceous. The evolution of nectaries in late Cretaceous flowers signals the beginning of the mutualism between hymenopterans and angiosperms.

Bees provide a good example of the mutualism that exists between hymenopterans and angiosperms. Flowers provide bees with nectar (an energy source) and pollen (a source of protein). When bees go from flower to flower collecting pollen they are also depositing pollen grains onto the flowers, thus pollinating them. While pollen and nectar, in most cases, are the most notable reward attained from flowers, bees also visit flowers for other resources such as oil, fragrance, resin and even waxes. [43] It has been estimated that bees originated with the origin or diversification of angiosperms. [44] In addition, cases of coevolution between bee species and flowering plants have been illustrated by specialized adaptations. For example, long legs are selected for in Rediviva neliana, a bee that collects oil from Diascia capsularis, which have long spur lengths that are selected for in order to deposit pollen on the oil-collecting bee, which in turn selects for even longer legs in R. neliana and again longer spur length in D. capsularis is selected for, thus, continually driving each other's evolution. [45]

The most essential staple food crops on the planet, like wheat, maize, rice, soybeans and sorghum [47] [48] are wind pollinated or self pollinating. When considering the top 15 crops contributing to the human diet globally in 2013, slightly over 10% of the total human diet of plant crops (211 out of 1916 kcal/person/day) is dependent upon insect pollination. [47]

Pollination management is a branch of agriculture that seeks to protect and enhance present pollinators and often involves the culture and addition of pollinators in monoculture situations, such as commercial fruit orchards. The largest managed pollination event in the world is in Californian almond orchards, where nearly half (about one million hives) of the US honey bees are trucked to the almond orchards each spring. New York's apple crop requires about 30,000 hives Maine's blueberry crop uses about 50,000 hives each year. The US solution to the pollinator shortage, so far, has been for commercial beekeepers to become pollination contractors and to migrate. Just as the combine harvesters follow the wheat harvest from Texas to Manitoba, beekeepers follow the bloom from south to north, to provide pollination for many different crops. [ citation requise ]

In America, bees are brought to commercial plantings of cucumbers, squash, melons, strawberries, and many other crops. Honey bees are not the only managed pollinators: a few other species of bees are also raised as pollinators. The alfalfa leafcutter bee is an important pollinator for alfalfa seed in western United States and Canada. Bumblebees are increasingly raised and used extensively for greenhouse tomatoes and other crops.

The ecological and financial importance of natural pollination by insects to agricultural crops, improving their quality and quantity, becomes more and more appreciated and has given rise to new financial opportunities. The vicinity of a forest or wild grasslands with native pollinators near agricultural crops, such as apples, almonds or coffee can improve their yield by about 20%. The benefits of native pollinators may result in forest owners demanding payment for their contribution in the improved crop results – a simple example of the economic value of ecological services. Farmers can also raise native crops in order to promote native bee pollinator species as shown with L. vierecki in Delaware [49] and L. leucozonium in southwest Virginia. [50]

The American Institute of Biological Sciences reports that native insect pollination saves the United States agricultural economy nearly an estimated $3.1 billion annually through natural crop production [51] pollination produces some $40 billion worth of products annually in the United States alone. [52]

Pollination of food crops has become an environmental issue, due to two trends. The trend to monoculture means that greater concentrations of pollinators are needed at bloom time than ever before, yet the area is forage poor or even deadly to bees for the rest of the season. The other trend is the decline of pollinator populations, due to pesticide misuse and overuse, new diseases and parasites of bees, clearcut logging, decline of beekeeping, suburban development, removal of hedges and other habitat from farms, and public concern about bees. Widespread aerial spraying for mosquitoes due to West Nile fears is causing an acceleration of the loss of pollinators.

In some situations, farmers or horticulturists may aim to restrict natural pollination to only permit breeding with the preferred individuals plants. This may be achieved through the use of pollination bags.

Improving pollination in areas with suboptimal bee densities Edit

In some instances growers’ demand for beehives far exceeds the available supply. The number of managed beehives in the US has steadily declined from close to 6 million after WWII, to less than 2.5 million today. In contrast, the area dedicated to growing bee-pollinated crops has grown over 300% in the same time period. Additionally, in the past five years there has been a decline in winter managed beehives, which has reached an unprecedented rate of colony losses at near 30%. [53] [54] [55] [56] At present, there is an enormous demand for beehive rentals that cannot always be met. There is a clear need across the agricultural industry for a management tool to draw pollinators into cultivations and encourage them to preferentially visit and pollinate the flowering crop. By attracting pollinators like honey bees and increasing their foraging behavior, particularly in the center of large plots, we can increase grower returns and optimize yield from their plantings. ISCA Technologies, [57] from Riverside California, created a semiochemical formulation called SPLAT Bloom, that modifies the behavior of honey bees, inciting them to visit flowers in every portion of the field.

Loss of pollinators, also known as Pollinator decline (of which colony collapse disorder is perhaps the most well known) has been noticed in recent years. These loss of pollinators have caused a disturbance in early plant regeneration processes such as seed dispersal and pollination. Early processes of plant regeneration greatly depend on plant-animal interactions and because these interactions are interrupted, biodiversity and ecosystem functioning are threatened. [58] Pollination by animals aids in the genetic variability and diversity within plants because it allows for out-crossing instead for self-crossing. Without this genetic diversity there would be a lack of traits for natural selection to act on for the survival of the plant species. Seed dispersal is also important for plant fitness because it allows plants the ability to expand their populations. More than that, it permits plants to escape environments that have changed and have become difficult to reside in. All of these factors show the importance of pollinators for plants, which are a significant part of the foundation for a stable ecosystem. If only a few species of plants depended on Loss of pollinators is especially devastating because there are so many plant species rely on them. More than 87.5% of angiosperms, over 75% of tropical tree species, and 30-40% of tree species in temperate regions depend on pollination and seed dispersal. [58]

Factors that contribute to pollinator decline include habitat destruction, pesticide, parasitism/diseases, and climate change. [59] The more destructive forms of human disturbances are land use changes such as fragmentation, selective logging, and the conversion to secondary forest habitat. [58] Defaunation of frugivores is also an important driver. [60] These alterations are especially harmful due to the sensitivity of the pollination process of plants. [58] Research on tropical palms found that defaunation has caused a decline in seed dispersal, which causes a decrease in genetic variability in this species. [60] Habitat destruction such as fragmentation and selective logging remove areas that are most optimal for the different types of pollinators, which removes pollinators food resources, nesting sites, and leads to isolation of populations. [61] The effect of pesticides on pollinators has been debated because it is difficult to determine that a single pesticide is the cause as opposed to a mixture or other threats. [61] Whether exposure alone causes damage, or if the duration and potency are also factors is unknown. [61] However, insecticides have negative effects, as in the case of neonicotinoids that harm bee colonies. Many researchers believe it is the synergistic effects of these factors which are ultimately detrimental to pollinator populations. [59]

In the agriculture industry, climate change is causing a "pollinator crisis". This crisis is affecting the production of crops, and the relating costs, due to a decrease in pollination processes. [62] This disturbance can be phenological or spatial. In the first case, species that normally occur in similar seasons or time cycles, now have different responses to environmental changes and therefore no longer interact. For example, a tree may flower sooner than usual, while the pollinator may reproduce later in the year and therefore the two species no longer coincide in time. Spatial disturbances occur when two species that would normally share the same distribution now respond differently to climate change and are shifting to different regions. [63] [64]

Examples of affected pollinators Edit

The most known and understood pollinator, bees, have been used as the prime example of the decline in pollinators. Bees are essential in the pollination of agricultural crops and wild plants and are one of the main insects that perform this task. [65] Out of the bees species, the honey bee or Apis mellifera has been studied the most and in the United States, there has been a loss of 59% of colonies from 1947 to 2005. [65] The decrease in populations of the honey bee have been attributed to pesticides, genetically modified crops, fragmentation, parasites and diseases that have been introduced. [66] There has been a focus on neonicotinoids effects on honey bee populations. Neonicotinoids insecticides have been used due to its low mammalian toxicity, target specificity, low application rates, and broad spectrum activity. However, the insecticides are able to make its way throughout the plant, which includes the pollen and nectar. Due to this, it has been shown to effect on the nervous system and colony relations in the honey bee populations. [66]

Butterflies too have suffered due to these modifications. Butterflies are helpful ecological indicators since they are sensitive to changes within the environment like the season, altitude, and above all, human impact on the environment. Butterfly populations were higher within the natural forest and were lower in open land. The reason for the difference in density is the fact that in open land the butterflies would be exposed to desiccation and predation. These open regions are caused by habitat destruction like logging for timber, livestock grazing, and firewood collection. Due to this destruction, butterfly species' diversity can decrease and it is known that there is a correlation in butterfly diversity and plant diversity. [67]

Food security and pollinator decline Edit

Besides the imbalance of the ecosystem caused by the decline in pollinators, it may jeopardise food security. Pollination is necessary for plants to continue their populations and 3/4 of the plant species that contribute to the world's food supply are plants that require pollinators. [68] Insect pollinators, like bees, are large contributors to crop production, over 200 billion dollars worth of crop species are pollinated by these insects. [61] Pollinators are also essential because they improve crop quality and increase genetic diversity, which is necessary in producing fruit with nutritional value and various flavors. [69] Crops that do not depend on animals for pollination but on the wind or self-pollination, like corn and potatoes, have doubled in production and make up a large part of the human diet but do not provide the micronutrients that are needed. [70] The essential nutrients that are necessary in the human diet are present in plants that rely on animal pollinators. [70] There have been issues in vitamin and mineral deficiencies and it is believed that if pollinator populations continue to decrease these deficiencies will become even more prominent. [69]

Wild pollinators often visit a large number of plant species and plants are visited by a large number of pollinator species. All these relations together form a network of interactions between plants and pollinators. Surprising similarities were found in the structure of networks consisting out of the interactions between plants and pollinators. This structure was found to be similar in very different ecosystems on different continents, consisting of entirely different species. [71]

The structure of plant-pollinator networks may have large consequences for the way in which pollinator communities respond to increasingly harsh conditions. Mathematical models, examining the consequences of this network structure for the stability of pollinator communities suggest that the specific way in which plant-pollinator networks are organized minimizes competition between pollinators [72] and may even lead to strong indirect facilitation between pollinators when conditions are harsh. [73] This means that pollinator species together can survive under harsh conditions. But it also means that pollinator species collapse simultaneously when conditions pass a critical point. This simultaneous collapse occurs, because pollinator species depend on each other when surviving under difficult conditions. [73]

Such a community-wide collapse, involving many pollinator species, can occur suddenly when increasingly harsh conditions pass a critical point and recovery from such a collapse might not be easy. The improvement in conditions needed for pollinators to recover, could be substantially larger than the improvement needed to return to conditions at which the pollinator community collapsed. [73]

While there are 200,000 - 350,000 different species of animals that help pollination, bees are responsible for majority of the pollination for consumed crops, providing between $235 and $577 US billion of benefits to global food production. [74] Since the early 1900s, beekeepers in the United States started renting out their colonies to farmers to increase the farmer's crop yields, earning additional revenue from providing privatized pollination. As of 2016, 41% of an average US beekeeper's revenue comes from providing such pollination service to farmers, making it the biggest proportion of their income, with the rest coming from sales of honey, beeswax, government subsidy, etc. [75] This is an example of how a positive externality, pollination of crops from beekeeping and honey-making, was successfully accounted for and incorporated into the overall market for agriculture. On top of assisting food production, pollination service provide beneficial spillovers as bees germinate not only the crops, but also other plants around the area that they are set loose to pollinate, increasing biodiversity for the local ecosystem. [76] There is even further spillover as biodiversity increases ecosystem resistance for wildlife and crops. [77] Due to their role of pollination in crop production, commercial honeybees are considered to be livestock by the US Department of Agriculture. The impact of pollination varies by crop. For example, almond production in the United States, an $11 billion industry based almost exclusively in the state of California, is heavily dependent on bees for pollination of almond trees. Almond industry uses up to 82% of the services in the pollination market. Each February, around 60% of the all bee colonies in the US are moved to California's Central Valley. [78]

Over the past decade, beekeepers across the US have reported that the mortality rate of their bee colonies has stayed constant at about 30% every year, making the deaths an expected cost of business for the beekeepers. While the exact cause of this phenomenon is unknown, according to the US Department of Agriculture Colony Collapse Disorder Progress Report it can be traced to factors such as pollution, pesticides, and pathogens from evidences found in areas of the colonies affected and the colonies themselves. [79] Pollution and pesticides are detrimental to the health of the bees and their colonies as the bees' ability to pollinate and return to their colonies are great greatly compromised. [80] Moreover, California's Central Valley is determined by the World Health Organization as the location of country's worst air pollution. [81] Almond pollinating bees, approximately 60% of the bees in the US as mentioned above, will be mixed with bees from thousands of other hives provided by different beekeepers, making them exponentially susceptible to diseases and mites that any of them could be carrying. [78] The deaths do not stop at commercial honeybees as there is evidence of significant pathogen spillover to other pollinators including wild bumble bees, infecting up to 35-100% of wild bees within 2 km radius of commercial pollination. [82] The negative externality of private pollination services is the decline of biodiversity through the deaths of commercial and wild bees.

Despite losing about a third of their workforce every year, beekeepers continue to rent out their bees to almond farms due to the high pay from the almond industry. In 2016, a colony rented out for almond pollination gave beekeepers an income of $165 per colony rented, around three times from average of other crops that use the pollination rental service. [83] However, a recent study published in Oxford Academic's Journal of Economic Entomology found that once the costs for maintaining bees specifically for almond pollination, including overwintering, summer management, and the replacement dying bees are considered, almond pollination is barely or not profitable for average beekeepers. [84]


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Commentaires:

  1. Musida

    La très bonne question

  2. Maull

    Cette phrase, est incomparable))))

  3. Dowan

    Quelle est la question amusante



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