Enfant, perce les secrets de la nature: les plantes, les animaux

Lecteur, avide d'apprendre,  de connaître le monde!

Regardez bien!  A la mer, à la montagne, à la campagne, dans les parcs et jardins, la nature est partout! Les plantes, les animaux, les minéraux, le ciel avec le soleil, la lune, les étoiles, l'océan, la mer, les rivières, les lacs , forment un cadre agréable et surtout indispensable à notre vie.

Allons ensemble l'explorer!

 Le règne végétal (quelques éléments de BOTANIQUE )

Nous savons que les poumons des animaux et de l'homme extraient , de l'air ambiant 1) l'oxygène nécessaire pour brûler les 2) nutriments( glucides, lipides, protides)  et fournir à notre organisme  3) l'énergie qui lui est indispensable pour vivre. Ils rejettent vers l'extérieur 4) l'eau et  5) le gaz carbonique , produits par la combustion des nutriments en présence de l'oxygène.

Ensuite ,les plantes utilisent ce 1) gaz carbonique  pour élaborer du 2) sucre,   à partir de 3) l'eau et de  4) sels minéraux et rejettent en même temps  de 5) l'oxygène. Donc les animaux dont l'homme et les plantes se complètent .

Les plantes recouvrent la quasi totalité de la surface terrestre sauf la banquise et la très haute montagne. Elles  se situent à la base de la chaîne alimentaire(= une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède avant d'être mangé par celui qui le suit). Sans les plantes nulle vie ne serait possible sur Terre.

On distingue 5 classes de plantes: les algues , les mousses, les fougères, les gymnospermes(sans fleurs); les angiospermes (avec fleurs)

 Definition La plante (avec fleur) est composée,  dans la grande majorité  des cas, des éléments suivants : la racine, la tige, les feuilles, les fleurs et fruits dont la matière est composée de cellulose (qui est un glucide). 

  1) La racine est la partie de la plante qui la fixe au sol et qui assure sa nutrition en absorbant l'eau et les sels minéraux du sol. La première racine qui sort de la graine s'appelle la radicule. En se développant elle devient la racine principale qui parfois reste simple mais qui le plus souvent se ramifie en produisant des racines secondaires.

Il existe plusieurs types de racines: a) pivotants(ex endive, carotte)  b)  fasciculée( ex: graminées)  c)  traçante ( ex chiendent)  d) tubérisée (ex dahlia)  e) aérienne (philodendron, ficus)  f) adventive ( ex lierre)

2) La tige a pour rôle de porter les feuilles et les fleurs et de véhiculer les éléments nutritifs. La tige peut être herbacée , celle des céréales appelée chaume. Elle peut être plus ou moins lineuse, , celle des palmiers. La tige des arbres porte de nombreuses branches et s'appelle tronc.

Certaines plantes développent des tiges souterraines; c'est le cas des bulbes(ex tulipes, jacinthes) , tubercules (ex dahlia, topinambour, pomme de terre) et rhizomes (ex iris, muguet) destinés à l'accumulation des réserves nutritives. Il y a des plantes dépourvues de tiges ; leurs pétioles et fleurs naissent au ras du sol.

Les tiges peuvent prendre plusieurs formes: dressées, rampantes, grimpantes ou volubiles.

Remarque Chez les cactées, les tiges charnues et renflées réalisent la photosynthèse et stockent l'eau.

3) Les feuilles sont des organes généralement aplatis de couleur verte. Eléments essentiels de la photosynthèse.

Il existe 3 types de feuilles: a) caduques ( feuilles qui tombent à l'automne)  b)  persistantes (feuilles qui subsistent plusieurs années) et marcescentes ( qui changent de couleur mais ne tombent qu'à la repousse des nouvelles feuilles).

La feuille se caractérise par : a) la forme de son limbe: en une partie(feuille simle), en plusieurs parties (feuille composée),   b)le contour du limbe ( le degré de découpage),   c)le mode d'insertion de la feuille sur la tige,   d) la disposition des nervures dans le limbe,   e) la pubescence( présence ou absence de poils)   f) la couleur  g) certains aspects sensoriels comme la sensation au toucher, l'odeur, le goût.

4) La fleur est composée des:  1 pédoncule, 2 sépales, 3 pétales, 5 pistil( organe femelle), 4 étamines (organes mâles).

Le pistil se compose d'une sorte de tige , le style, terminé par un stigmate. A la base du pistil, à l'intérieur, se trouve l'ovaire qui renferme un ou plusieurs ovules. 

Les étamines sont constitués d'un filet allongé surmonté d'une anthère renfermant les grains de pollen. Les grains de pollen sont les spermatozoïdes des plantes.  A la maturité l'anthère s'ouvre et libère le pollen.

 5) Le fruit est composé du péricarpe (ensemble des enveloppes provenant de la transformation de l'ovaire) et la  graine ( organe résultant de la fécondation d'un ovule et contenant embryon et albumen protégé par un tégument.

Reproduction, naissance, croissance et nutrition des végétaux

I) La reproduction sexuée

La reproduction est la capacité des plantes de produire des graines qui deviennent de nouvelles plantes. 

Chez les angyospermes( plantes avec fleurs) , chaque fleur possède des organes reproducteurs mâles(étamines) et femelles(pistil). La formation de la graine nécessite le dépôt de pollen des étamines (élément mâle) sur le pistil( élément femelle) . 

Il est indispensable  d'avoir deux fleurs de deux plantes différentes pour que cette rencontre du pollen et de l' ovule ait lieu. Les plantes ne se déplaçant pas, ce sont les insectes( abeilles, papillons), les oiseaux, le vent qui assurent la rencontre. Le transport du pollen (produit par les étamines) sur le pistil (qui renferme les ovules), s'appelle pollinisation.

Elle est suivie par la fécondation, c'est-à-dire l'union des cellules mâles et des cellules femelles. A la suite de la fécondation, les ovules se transforment en graines.

Remarque Les algues, les mousses et les fougères ne possèdent ni pollen, ni ovules et se reproduisent par des cellules uniques , les spores.

II) La naissance des végétaux

Dans une graine, il y a un tout petit germe, appelé embryon et des réserves de nourriture à partir desquels la plante va pousser. Le petit germe puise sa nourriture dans la réserve pour commencer sa croissance.

Remarque   Mais les plantes ne naissent pas toujours à partir de graines. Certaines naissent tous les ans à partir d'un bulbe; d'autres enfoncent des tiges dans la terre, tiges qui donnent naissance à de nouvelles plantes. Parfois on part d'un morceau de plante (feuille, tubercule) qui prend racine et donne une nouvelle plante.

Autrefois, les paysans mettaient de côté les plus belles graines , des épis, des légumes et fruits pour les semer. Aujourd'hui les scientifiques interviennent sur les semences en les transformant pour y ajouter de nouvelles qualités; ce sont les O.G.M (organismes génétiquement modifiés).

III) La croissance

Tout au long de sa vie , le végétal va croître; cette croissance se manifeste par la croissance des racines, des tiges, des branches et par l'accroissement du nombre de feuilles.

Les plantes annuelles vivent moins d'une année; elles meurent en laissant des graines.

Les plantes vivaces vivent durant plusieurs années (ex les arbres).

Remarque Dans les milieux tempérés, les plantes suivent le rythme des saisons:

-au printemps les plantes bourgeonnent; c'est la saison des fleurs, les premières feuilles apparaissent.

-en été la végétation est à son développement maximum; c'est l'époque des fruits

-en automne les feuilles jaunissent, se fanent et tombent sur le sol

-en hiver,  la végétation entre en sommeil; il n'y a plus de feuilles sur les arbres, seuls les végétaux à feuilles persistantes gardent leur parure (ex les sapin).

IV La nutrition des végétaux chlorophylliens  

Laphotosynthèse et la respiration des plantes sont des processus physico-chimiques qui interviennent dans le complexe mécanisme de la nutrition.

Remarque.  Les êtres vivants sont composés d'eau et de sels minéraux, ainsi que de substances organiques (glucides, lipides, protéines..). Or les substances organiques sont continuellement renouvelés (par dégradation et synthèse). Ce fonctionnement des êtres vivants nécessite des échanges constants de matière et d'énergie avec le milieu extérieur.

On distingue deux types d'organismes:

-les organismes hétérotrophes (animaux) qui sont incapables d'effectuer eux mêmes les synthèses de leurs constituants organiques à partir d'éléments minéraux.

-les organismes autotrophes (végétaux chlorophylliens) ) qui sont capables d'utiliser des éléments inorganiques( gaz carbonique ,eau, minéraux)  pour synthétiser leurs propres substances organiques( glucides, lipides, protéines) , en utilisant l'énergie lumineuse.

Donc les plantes vertes sont les seuls êtres vivants capables d'élaborer des  substances organiques, à partir d'éléments minéraux.

La photosynthèse

Chez les plantes vertes, les cellules de leurs feuilles renferment la chlorophylle qui permet la captation de 1) l'énergie lumineuse necessaire au processus de la photosynthèse.

Grâce à la photosynthèse ,  les plantes transforment  le 2) dioxyde de carbone  qu'elles prélèvent de l'air et  3) l'eau et les sels minéraux, (aspirés du sol par les racines)  en     4) glucose (matière organique)  et    5) oxygène qu'elles éliminent dans l'atmosphère.

Les plantes utilisent ce glucose pour obtenir de l'énergie dont elles ont besoin pour survivre. Mais comment cette énergie est-elle obtenue à partir des molécules de glucose? 

Chez les plantes comme chez les animaux, la libération d'énergie des macromolécules des aliments s'effectue par le processus de la respiration.

La respiration 

Lors de la respiration   1) l'oxygène  prélevé de l'air par la plante ,  brûle  2) le glucose et les produits résultants de cette réaction sont le 3) dioxyde de carbon éliminé dans l'atmosphère , 4) l'eau et   5) l'énergie. Cette énergie est indispensable pour le développement de nouvelles cellules  et la croissance de la plante. Les plantes respirent au niveau des feuilles par les stomates  mais aussi au niveau, de la racine, la tige , des fleurs et fruits .

Pendant la respiration ou la photosynthèse se produit un échange de gaz.

Le règne animal (éléments de ZOOLOGIE)

On estime qu'il y aurait plus de 10 000 000 d'espèces animales vivant sur Terre et seul un peu plus d'un dixième de ces espèces sont connues et répertoriées. C'est impressionnant!

Existant une telle variété d'animaux, les scientifiques on trouvé utile d'effectuer des classements. Il y a des classements :

-1)  en fonction de leur apparence : a) qui ont des poils (ours)  b) qui ont des plumes (hibou),  c) qui ont des écailles (thon)  d) qui n'ont ni poil, ni plumes, ni écailles (crapaud)

-2)  en fonction de leur mode de déplacement: a)  qui marchent sur des pattes (éléphant) , b)  qui volent avec des ailes(cigogne), c) qui nagent grâce à des nageoires (poissons) d) sans pattes, ni nageoires, ni ailes, ils rampent le sol (vipère)

-3)  en fonction de leur alimentation: a)  qui mangent de la viande (carnivores) , b)  qui mangent de l'herbe (herbivores),  c) qui mangent de tout (omnivores) , d) qui ne mangent ni viande, ni herbe et se nourrisent de graines (oiseaux) ou des bactéries (ver de terre)

-4) classement scientifique traditionnel fondé sur l'observation visuelle des animaux: a) invertébrés (les insectes, les mollusques) b)  les vertébrés (mammifères, oiseaux, poissons, amphibiens, reptiles)

-5) classement phylogénétique

Le classement phylogénétique:

I) Vertébrés :

-1) poissons a) à squelette cartilagineux (requin, raie..) b)  à nageoires rayonnées (hippocampe, thon). Les poissons ont des branchies pour respirer et des nageoires pour se déplacer

-2)  oiseaux (pingouin, émeu, aigle..). Les oiseaux ont un gésier, le corps couvert de plumes, leur squelette est composé d'os creux, leur tête est munie d'un bec

-3)  mammifères (morse, dauphin, baleine / truie, gorille, zébu, hérisson / chauve-souris ). Les mammifères ont le corps recouvert de poils, possèdent des mamelles pour allaiter leurs petits, ils respirent grâce à des poumons.

-4)  squamates (lézard: varan, iguane /  serpents : python ) Les squamates ont une machoire à large ouverture et le corps couvert d'écailles.

-5)  Crocodiliens (alligator, caïman..) Les crocodiliens ont un gésier et ils sont aquatiques ovipares et carnivores.

-6)  chéloniens (les tortues..)Les chéloniens ont une carapace. Il y a des herbivores ou des carnivores. Certains sont marins, d'autres terrestres.

-7)  lissamphibiens (grenouilles, salamandres, crapauds, rainettes..). Les lisamphibiens ont 4 doigts à la main. Ils ont un mode de vie aquatique au stade larvaire quand ils respirent par des branchies et terrestre au stade adulte, quand ils respirent par des poumons.

II) Arthropodes (possèdent un squelette externe et des pattes articulées):

-1)  insectes (libellule, papillon, coccinelle, mante religieuse). Ils ont 6 pattes et 2 antennes.

-2)  crustacés (crevette, homard, crabe). Ils ont 4 antennes et la plupart sont aquatiques.

-3)  myriapodes (mille-pattes). Ils ont de nombreuses paires de pattes, la tête suivie d' anneaux.

-4)  arachnides (araignée, scorpion, acarien). Ils ont 8 pattes.

III) Mollusques:

-1)  bivalves (moule). Les mollusques bivalves ont un corps en deux parties.

-2)  gastéropodes (escargot, limace..). Ils ont une ou deux paires de tentacules sur la tête et un pied.

-3)  céphalopodes (pieuvre, seiche, calmar, nautile..). Ils ont de nombreux tentacules sur la tête , une poche d'encre qui leur permettent d'échapper à leurs prédateurs.

IV) Annélides (sangsue, lombric). Ils ont un corps formé d'anneaux et sont aquatiques ou terrestres.

V) Cnidaires (corail, méduse..) . Ils sont munis de nombreux harpons urticants.

VI)Echinodermes (étoile de mer, oursin noir..). Ils ont un squelette dans la peau et vivent dans l'eau.