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8.3 : Fruits et dispersion - Biologie

8.3 : Fruits et dispersion - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

  • Décrivez la transition de l'ovaire et de l'ovule au fruit et à la graine.
  • Utiliser les caractéristiques des fruits, y compris la morphologie du péricarpe, pour identifier le type de fruit.
  • Utiliser les caractéristiques des fruits pour prédire l'agent de dispersion des graines d'une plante.

Toutes les fleurs deviennent des fruits (Figure (PageIndex{1})). Cela peut être surprenant au début, car ce que nous appelons culturellement un fruit est un peu différent de la définition botanique. La plupart des « légumes » et autres produits végétaux (par exemple, céréales, légumineuses et noix) que vous obtenez en magasin sont en fait des fruits ! Le terme angiosperme fait référence au fruit : angio- signifie vaisseau et sperme fait référence à la graine ; les fruits sont le récipient qui abrite la ou les graines. Les fruits sont un développement de la paroi de l'ovaire et parfois d'autres parties florales. À mesure que les graines mûrissent, elles libèrent l'hormone auxine, qui stimule le développement de la paroi de l'ovaire en fruit. En fait, les producteurs de fruits commerciaux peuvent stimuler le développement des fruits dans les fleurs non pollinisées en appliquant de l'auxine synthétique sur la fleur. Cette section de chapitre couvrira l'anatomie d'un fruit, y compris l'ovaire, les différents types de fruits, et enfin, comment ces fruits sont spécialisés pour différents mécanismes de dispersion.

Un fruit est défini comme un ovaire mûr, une fleur ou une inflorescence entière. Selon la façon dont ces parties interagissent pour former le fruit, nous pouvons les classer en différents types de fruits. Les péricarpe (Figure (PageIndex{2})), qui comprend les exocarpe, mésocarpe, et endocarpe, est dérivé de la paroi de l'ovaire.

Anatomie des ovaires

Un ovaire non fécondé, comme le montre la figure (PageIndex{3}), contient un ou plusieurs ovules produit dans des compartiments appelés loges. Dans l'ovule, le mégasporange est entouré de tissu à l'intérieur du tégument. Ces deux tissus sont des tissus diploïdes du sporophyte. Une cellule mère diploïde de mégaspores est produite dans le mégasporange, qui se divisera par méiose pour produire le mégagamétophyte haploïde (voir le chapitre 2.6.3 pour un rappel sur le cycle de vie des angiospermes). Chaque ovule est attaché à une région nutritionnelle de l'ovaire appelée le placenta par un brin de tissu appelé funicule. Le sporophyte soutient l'ovule en développement à travers cette voie tissulaire. Avant la fécondation, il y a un petit espace dans le tégument appelé le micropyle.

Après la fécondation, les ovules deviennent des graines. Le micropyle se ferme et le tégument devient le tégument. Le mégasporange, appelé le nucelle, sert de tissu nutritif pour l'embryon en développement. Les angiospermes fournissent une source de nourriture supplémentaire au zygote en développement, le endosperme. La paroi de l'ovaire se développe en péricarpe.

Types de fruits

Les fruits peuvent être classés comme simples, agrégés, multiples ou accessoires, selon leur origine (Figure (PageIndex{11})). Si le fruit se développe à partir d'un seul carpelle ou des carpelles soudés d'un seul ovaire, on parle de fruits simples, comme on le voit dans les noix et les haricots. Un fruits agrégés est celui qui se développe à partir de plus d'un carpelle, mais tous sont dans la même fleur : les carpelles mûrs fusionnent pour former le fruit entier, comme on le voit dans la framboise. UNE plusieurs fruits se développe à partir d'une inflorescence ou d'une grappe de fleurs. Un exemple est l'ananas, où les fleurs fusionnent pour former le fruit.

Les fruits peuvent être sécher ou charnu. Un exemple de fruit sec est une arachide (Arachis), la coque de l'arachide est le péricarpe, qui est sec à maturité. Des exemples de fruits charnus comprennent les pommes (Malus) ou des oranges (Agrumes), où le péricarpe ou une autre partie de la structure florale se gonfle de liquide.

Les fruits secs peuvent être classés enéhiscent fruits, qui s'ouvrent à maturité, ou indéhiscent fruits, qui ne s'ouvrent pas indépendamment. Schizocarpe les fruits sont intermédiaires : ils ne s'ouvrent pas mais se brisent en plusieurs parties (généralement les locules distinctes), et chaque partie contient une graine à l'intérieur. Par exemple, le fruit de l'érable se compose de deux « ailes », chacune contenant une partie du fruit entier et une graine.

De plus, les fruits peuvent être monomériques (1 graine) comme une noix ou un akène, ou porter plusieurs graines (comme le follicule d'une tulipe, Tulipa).

Fruits accessoires

Fruits accessoires (parfois appelés faux fruits) ne proviennent pas de l'ovaire, mais d'une autre partie de la fleur, comme le réceptacle (Figure (PageIndex{4})) ou l'hypanthium (Figure (PageIndex{5} )).

Clé dichotomique des fruits communs

Utilisez la clé dichotomique suivante pour identifier les types de fruits ! Remarque : Si la partie charnue du fruit est composée d'autre chose que l'ovaire, il s'agit d'un fruit accessoire.

1. Fruit d'un carpelle d'une fleur ........[Fruit simple].... 2

1. Fruit de plus d'un carpelle ou d'une inflorescence .... 16

2. Charnu à maturité ....................................... 3

2. Séchage à maturité ................................................. 8

3. Exocarpe mince, mésocarpe charnu, endocarpe pierreux entourant une seule grosse graine ............... Drupe

3. Fruits différents de ceux décrits ci-dessus............................................... .................................................................. .. 4

4. Graines dans un ordre linéaire, séparées de la paroi de l'ovaire, le péricarpe se fend sur deux coutures...Légumineuse (immature)

4. Fruits différents de ceux décrits ci-dessus.............................................. ....................................... 5

5. L'endocarpe en papier forme un noyau. Dérivé d'une fleur périgyne..........Pome

5. Endocarpe charnu (pas un noyau papyracé) ....................................... .............. 6

6. Exocarpe fin, mésocarpe charnu, une à plusieurs graines .............................. Baie

6. Exocarpe épaissi et coriace (baies modifiées) ………......... 7

7. L'exocarpe et le mésocarpe forment une croûte coriace, des loges remplies de trichomes remplis de jus ……...Hespéridium

7. L'exocarpe forme une peau/croûte dure, un mésocarpe épais, non divisé en loges séparées ........... Pepo

8. Déhiscent (fentes ouvertes à maturité), généralement beaucoup de graines ....... 9

8. Indéhiscent (ne s'ouvre pas), généralement une graine .......... 12

9. Dérivé d'un carpelle à une loge ................................ 10

9. Dérivé d'un carpelle avec plus d'une loge ............ 11

10. Déhiscent le long d'une couture ................................. Follicule

10. Déhiscent le long de deux coutures ........................ Légumineuse

11. A partir de deux loges avec une cloison centrale .............. Silique (allongée) ou silicule (ronde)

11. À partir de plus de deux locules.................................. Capsule

12. La paroi de l'ovaire s'étend pour former une aile .................. Samara

12. Fruit non ailé ....................................................... .. 13

13. Paroi extérieure pas spécialement épaisse ou dure, graine petite... 14

13. Paroi extérieure durcie, graine relativement grosse ................ 15

14. Graine pas bien attachée au péricarpe ............... Akène

14. Graine soudée au péricarpe, grains ........................ Caryopse

15. Le péricarpe pierreux entoure une grosse graine ................................................ .... Noix

15. Exocarpe relativement mince, mésocarpe fibreux, seule grosse graine .............. (sec) Drupe

16. Dérivé d'une fleur avec de nombreux carpelles libres ...... Fruits agrégés

16. Issu d'une inflorescence (nombreux fleurons) ........... Fruits multiples

Dispersion des fruits et des graines

Le fruit a un seul but : la dispersion des graines. Les graines contenues dans les fruits doivent être dispersées loin de la plante mère, afin qu'elles puissent trouver des conditions favorables et moins compétitives pour germer et pousser. Les fruits favorisent la dispersion de leur contenu en graines de diverses manières :

  • Balistique. Certains fruits, en séchant, s'ouvrent de manière explosive en expulsant leurs graines. Les gousses de nombreuses légumineuses (par exemple, la glycine) font cela.
  • Vent. Les fruits dispersés par le vent sont légers et peuvent avoir des appendices en forme d'ailes qui leur permettent d'être transportés par le vent. Certains ont une structure semblable à un parachute pour les maintenir à flot.
  • L'eau. De nombreux angiospermes aquatiques et habitants du rivage (par exemple, le cocotier) ont des fruits flottants qui sont transportés par les courants d'eau vers de nouveaux endroits.
  • Attachement animal. Le bourdon et les collants parviennent à disperser leurs graines en se collant au pelage (ou aux vêtements) d'un animal qui passe.
  • L'ingestion d'animaux. Les noix et les baies incitent les animaux à les manger. Enterrés et oubliés (noix) ou de passage dans leur g.i. indemne (baies), les graines peuvent se retrouver à une certaine distance de la plante mère.

Tous les mécanismes ci-dessus permettent aux graines d'être dispersées dans l'espace, un peu comme la progéniture d'un animal peut se déplacer vers un nouvel emplacement. La dormance des graines permet aux plantes de disperser leur progéniture dans le temps : ce que les animaux ne peuvent pas faire. Les graines dormantes peuvent attendre des mois, des années, voire des décennies pour que les conditions propices à la germination et à la propagation de l'espèce soient réunies. Ces graines dormantes peuvent s'accumuler dans le sol, formant un banque de graines. Les zones sujettes aux perturbations, comme le feu, dépendent souvent de la banque de semences pour régénérer les communautés végétales après la perturbation.

Balistique

Dans la dispersion balistique, les graines sont tirées du fruit. Cela peut être accompli via une accumulation de pression de turgescence dans le fruit (comme dans le gui nain et le concombre sauvage), une action de torsion ou une autre méthode. Regardez la vidéo (PageIndex{1}) pour voir la dispersion des graines balistiques en action !

Vent

Les fruits dispersés par le vent, comme les samares ou les akènes d'un pissenlit, sont généralement ailés (Figure (PageIndex{6})). Dans le cas d'un pissenlit, chaque akène est attaché à un calice modifié qui forme une structure en forme de parapluie pour attraper le vent.

L'eau

Certains fruits, comme ceux de certaines plantes aquatiques comme le lotus ou les plantes adaptées à la vie insulaire, sont spécialisés pour la dispersion de l'eau. Cela implique généralement un péricarpe flottant, comme dans l'enveloppe fibreuse de la noix de coco dispersée dans l'eau. De même, les saules et les bouleaux argentés produisent des fruits légers qui peuvent flotter sur l'eau. Regardez la vidéo (PageIndex{2}) pour voir le voyage d'un haricot de mer dispersé dans l'eau.

Vecteurs animaux

De nombreux fruits ont évolué pour utiliser des animaux pour la dispersion. Les fruits avec des projections de type velcro ou des péricarpes collants s'accrochent à la fourrure des mammifères ou aux pattes des oiseaux et sont transportés vers un nouvel endroit sans avoir besoin de survivre à un voyage dans le tube digestif (Figure (PageIndex{7})). D'autres fruits se sont spécialisés pour l'ingestion animale. Parmi ceux-ci se trouvent les fruits que nous considérons généralement comme des fruits, ceux qui sont généralement sucrés, charnus, souvent de couleur vive et destinés à la consommation. Les graines doivent soit survivre dans le tube digestif, se déposer plus tard dans un substrat riche en nutriments, soit dépendre d'animaux qui mangent de manière bâclée, dispersant certaines graines au fur et à mesure qu'ils en mangent d'autres.

Certains d'entre eux sont hautement spécialisés, avec une seule espèce ou un seul groupe d'animaux comme vecteur de dispersion prévu. Par exemple, les piments forts comme les piments habañero sont piquants car ils contiennent un composé appelé capsaïcine (voir la figure (PageIndex{8})). Ils ont également tendance à être rouges. En effet, ces piments se sont spécialisés dans les vecteurs de dispersion des oiseaux. Les oiseaux et les mammifères sont attirés par la couleur rouge. Cependant, les mammifères ont souvent un tube digestif plus complet, ce qui signifie que les graines ont besoin de plus d'investissements dans la protection pour survivre au voyage. Cependant, les mammifères comme vous et moi interprètent la capsaïcine comme épicée, peut-être douloureuse, et en sont souvent dissuadés (bien que de nombreuses exceptions s'appliquent chez les humains), tandis que les oiseaux sont immunisés contre ces effets. En raison de cette différence intéressante de physiologie, certaines personnes ajoutent du poivre de Cayenne à leurs mangeoires à oiseaux en suif pour éloigner les écureuils.

Certains animaux, comme les écureuils, enterrent les fruits contenant des graines pour une utilisation ultérieure; si l'écureuil ne trouve pas sa réserve de fruits, et si les conditions sont favorables, les graines germent. Certains oiseaux sont également connus pour cacher des noix pour plus tard. Les plantes qui produisent des noix dépendent généralement de ce comportement de stockage dans leurs disperseurs d'animaux.


Dispersion des fruits et des graines

Habituellement, une plante produit un grand nombre de fruits et de graines. Certains fruits sont transportés d'un endroit à un autre par des êtres humains pour leur propre intérêt, par ex. Litchi, Mangue, Jacquier etc. Chez certaines plantes, les fruits et les graines restent juste sous l'arbre. Encore une fois, dans certaines plantes, les fruits et les graines sont retirés de la plante mère par divers agents et sont distribués dans des zones éloignées. Ce processus de distribution de fruits et de graines dans une zone éloignée de sa plante mère par plusieurs moyens est appelé dispersion de fruits et de graines. Habituellement, la dispersion des fruits et des graines s'effectue par les moyens suivants. Voici une brève discussion.

(1) Dispersion par le vent : Les graines de nombreuses plantes sont emportées par le vent et sont distribuées à des endroits éloignés. Ces types de fruits et de graines sont très légers, petits et pourvus d'ailes. Ainsi, le vent peut facilement transporter ces graines vers différents endroits. Les fruits du tournesol ont un pappus, à Chhagalbati le style est persistant et plumeux, à Mehogany et Shajina il y a un appendice plat dans les graines. Les graines d'Akonda et de Chhatim sont pourvues de poils. Ainsi, les fruits et les graines de ces plantes peuvent facilement voyager par le vent et peuvent être dispersés dans des endroits éloignés. De temps en temps, nous trouvons des graines de Chhatim et d'Akonda qui volent dans le vent.

(2) Dispersion par l'eau : Shapla, Padma ou encore noix de coco flottent sur l'eau et se déplacent vers des endroits éloignés. Des tissus fibreux ou spongieux recouvrent leurs fruits et leurs graines, ils flottent donc très facilement sur l'eau.

(3) Dispersion par explosion des fruits : Il y a des fruits qui produisent une vibration lorsqu'ils éclatent. Par la force de vibration, les graines sont dispersées à une bonne distance. Le ricin, le pois, le Dopati etc. sont des fruits de ces types.

(4) Dispersion par les animaux : Les fruits de certaines plantes adhèrent au corps des animaux et sont emportés d'un endroit à un autre. Les fruits de Prem Kata (cluysopogon Aciculatus), ont des glandes collantes sur leur corps, Khagra (Xantiuun !talc) a des crochets sur son corps, etc.

(5) Dispersion par les oiseaux : Certains fruits sont emportés par les oiseaux sur leur bec à grande distance. Le litchi fait partie de ces types de fruits. Les oiseaux mangent des fruits mais ses graines ne peuvent pas être digérées et sortent avec des selles et à partir de là poussent des semis, par ex. Palmier dattier, Plstun, Tamarind, Flats etc.

En plus de ceux-ci, l'homme transportait volontiers de nombreux fruits et graines d'un endroit à un autre, voire d'un pays à un autre.


Dispersion

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Dispersion, en biologie, la dissémination, ou la diffusion, d'organismes sur des périodes au sein d'une zone donnée ou sur la Terre.

Les disciplines les plus intimement liées à l'étude de la dispersion sont la systématique et l'évolution. La systématique s'intéresse aux relations entre les organismes et comprend la classification de la vie en groupes ordonnés, fournissant les informations détaillées essentielles à toute biologie. L'étude de l'évolution s'est développée à partir d'une combinaison de systématique et de dispersion, ou de distribution, comme Charles Darwin et Alfred Russel Wallace, pionniers de la biologie évolutive, l'ont attesté et, à son tour, une compréhension du processus de sélection naturelle a mis en lumière les raisons des changements. dans la distribution dans l'histoire de la Terre.

Un type spécifique d'organisme peut établir l'un des trois modèles possibles de dispersion dans une zone donnée : un modèle aléatoire un modèle agrégé, dans lequel les organismes se rassemblent en touffes ou un modèle uniforme, avec un espacement à peu près égal des individus. Le type de modèle résulte souvent de la nature des relations au sein de la population. Les animaux sociaux, tels que les chimpanzés, ont tendance à se rassembler en groupes, tandis que les animaux territoriaux, tels que les oiseaux, ont tendance à adopter un espacement uniforme. Une attention particulière doit être portée à l'échelle d'étude afin d'obtenir une lecture précise de ces modèles. Si un groupe de singes occupe trois arbres largement séparés, leur espacement sera évidemment agrégé mais dans chaque arbre, leur espacement peut sembler uniforme.

La distribution peut être affectée par l'heure de la journée, le mois ou l'année. La forme la plus courante de changement de répartition se produit parmi les animaux migrateurs, qui peuvent être abondants pendant les mois d'été et pratiquement absents en hiver. Les forces régissant la dispersion des organismes sont soit vectorielles (mouvement dirigé), c'est-à-dire provoquées par le vent, l'eau ou un autre mouvement environnemental, soit stochastiques (aléatoires), comme dans le cas du changement de saison, ce qui ne donne aucune indication. d'où les organismes dispersants peuvent finalement s'installer. La dispersion peut également être affectée par l'interrelation des espèces entre elles ou avec les nutriments. La compétition entre espèces qui dépendent des mêmes types de nourriture conduit souvent à l'élimination d'une espèce, tout comme l'étendue de la vie végétale détermine souvent les limites du territoire d'une espèce.

Les irrégularités de la plupart des modèles de distribution sont simplifiées dans le cas des formes de vie dépendantes d'habitats relativement restreints, comme celui des mollusques intertidaux, qui ont une distribution presque linéaire le long des côtes rocheuses. Quelques espèces, notamment les humains et les animaux qui en dépendent, ont une distribution mondiale.

Chez les plantes et les animaux, la dispersion a généralement lieu au moment de la reproduction. La dispersion est définie comme le mouvement d'organismes individuels de leur lieu de naissance vers d'autres lieux de reproduction. Lorsque la surpopulation oblige les individus à se déplacer en dehors de la zone dans laquelle ils sont nés pour trouver un partenaire ou de la nourriture, de nouvelles populations apparaissent parfois. Les insectes présentent souvent des capacités distinctives à cet égard. Les criquets d'Afrique de l'Est ont été trouvés sous deux formes, une variété vert vif, qui est lente et solitaire, et une forme très mobile, orientée en groupe, de couleur sombre qui essaime en nombre énorme, mangeant tout le matériel végétal sur son passage. Il a été constaté que si les jeunes de la variété verte sont élevés en grands groupes resserrés, ils se métamorphosent en une forme sombre à maturité. C'est ce qu'on appelle le polymorphisme de phase. À mesure que leur nombre augmente et que l'approvisionnement alimentaire diminue, les criquets subissent des changements de développement et de comportement pour produire le schéma de dispersion le plus large possible.

Parfois, la sélection naturelle agit pour limiter la dispersion d'une espèce. Sur les hautes montagnes et les îles isolées, par exemple, la prédominance des oiseaux et des insectes incapables de voler est notable.

Les organismes se propagent également par des moyens passifs, tels que le vent, l'eau et d'autres créatures. Cette méthode est à peine moins efficace que les araignées, les acariens et les insectes à dispersion active ont été collectés par des avions au-dessus du Pacifique jusqu'à 3 100 km (environ 1 900 miles) de la terre. Les plantes répandent régulièrement leurs graines et spores par l'action du vent et de l'eau, souvent avec des adaptations morphologiques pour augmenter leur aire de répartition potentielle, comme dans le cas des graines d'asclépiade.

Les graines sont également propagées par les animaux, souvent sous forme de matière non digérée dans les excréments d'oiseaux ou de mammifères, ou en se fixant aux animaux via un assortiment de crochets, de barbes et de substances collantes. Les parasites utilisent régulièrement leurs hôtes ou d'autres créatures comme mécanismes de distribution. Le virus du myxome, un parasite du lapin, est véhiculé par les moustiques, qui peuvent parcourir jusqu'à 64 km (40 miles) avant d'infecter un autre lapin.

Les montagnes et les océans peuvent constituer des barrières efficaces à la dispersion des organismes, tout comme les étendues désertiques ou d'autres extrêmes climatologiques. Certains organismes peuvent franchir ces barrières, les oiseaux peuvent traverser la Manche, tandis que les ours ne le peuvent pas. Dans de tels cas, les chemins des animaux les plus mobiles sont appelés chemins de filtrage.

Au cours des âges géologiques, il y a eu de nombreux changements climatiques dramatiques qui ont affecté la répartition et même la survie de nombreuses formes de vie. De plus, les continents semblent avoir subi des déplacements à grande échelle (voir dérive des continents), séparant de nombreuses espèces et favorisant leur développement indépendant. Mais le plus grand facteur de dispersion des organismes, au moins au cours des 10 000 dernières années, a été l'influence humaine.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par William L. Hosch, rédacteur en chef adjoint.


8.3 : Fruits et dispersion - Biologie

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18 - Evolution de la biologie et de l'écophysiologie de la dispersion des fruits et des graines des angiospermes : Preuves morphologiques, anatomiques et chimiques à partir de fossiles

Ce chapitre documente le degré d'évolution de la biologie de la dispersion et des stratégies écophysiologiques qui ont été atteints par le Paléogène. Les panaches, qui peuvent permettre la « flottaison » dans l'air ou aider à l'orientation à l'atterrissage, manquaient dans les flores du Crétacé et étaient d'une diversité extrêmement faible au Paléogène. Contrairement aux panaches, les ailes, qui peuvent conférer des propriétés aérodynamiques favorisant des trajectoires de dispersion et des comportements variés, étaient très répandues, très abondantes et très diversifiées dans les flores paléogènes. Les petites graines, y compris la poussière et les micrograines, étaient dominantes dans tout le Crétacé. Cela peut être autant lié à la stature de la plante mère qu'à une stratégie de dispersion spécifique. Comme les panaches, les épines sur les disséminées sont très rares dans les flores paléogènes. Les grosses noix sèches et les gros fruits charnus présentent un rayonnement éocène, le premier coïncidant avec un rayonnement de rongeurs. La prédation des graines et la survie des graines de fruits charnus dans le contenu intestinal des mammifères indiquent toutes deux des interactions, y compris une dispersion potentielle, par les mammifères. Les parois des fruits fossiles et les téguments fournissent une mine d'informations pertinentes pour une meilleure compréhension de l'évolution de la dormance. En combinaison, la morphologie, l'anatomie et la chimie des couches résistantes de disséminules ont un potentiel futur en tant qu'outil puissant pour étudier les aspects de la physiologie des fruits et des graines dans le passé et dans le présent.


Dispersion des fruits et des graines

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Dispersion des fruits et des graines
Les graines sont dispersées les unes des autres et de la plante mère afin qu'il y ait moins de compétition. Certaines méthodes de dispersion des graines sont :
1. Vent - légers et dotés d'extensions qui font office de parachutes ou d'ailes pour attraper le vent. Exemple : pissenlit, sycomore.
2. Animal (interne) - les fruits qui contiennent des graines à enveloppe indigeste de sorte qu'elles ne sont pas digérées et sont excrétées dans les déjections des animaux à une certaine distance. Exemple : tomate, prune, framboise, raisin.
3. Animal (externe) - les fruits ont des crochets qui les attachent à la fourrure des animaux de passage. Exemple : herbe à oie, bardane.
4. Explosif/automoteur - la gousse éclate à maturité projetant les graines loin de la plante. Exemple : cosse de pois.
5. L'eau - des fruits légers et porteurs, leur donnant la capacité de flotter. Exemple : cocotiers, saules et bouleaux verruqueux.

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Résultats

Variation entre les plantes dans les traits et les composants de fitness

Les plantes variaient notablement en taille de culture (moyenne ± 95% limites de confiance = 625 ± 136 graines, allant de 26 à 3063 graines coefficient de variation = 93,5%). La taille moyenne des graines et de l'élaiosome était moins variable que la taille de la culture (CV de 18,0 % et 28,6 %, respectivement), mais leur plage de variation était encore considérable (taille moyenne des graines : 11,1 ± 0,5 mg, plage de 4,4 à 16,0 mg taille moyenne de l'élaiosome : 0,7 ± 0,1 mg, plage 0,35-1,0 mg). L'enlèvement moyen des graines était relativement faible (11,0 ± 4,4 %) mais très variable (CV = 171,9 %) et il couvrait toute la gamme de zéro (23 plantes) à 100 % (1 plante). La grande variation dans la récolte et l'élimination des graines a entraîné un nombre total extrêmement variable de graines dispersées (92,4 ± 48,2 graines, plage de 0 à 1327 graines, CV = 223,3 %). La taille de la culture n'était pas significativement liée au taux d'enlèvement des graines (rs = 0.22, P = 0,063), mais il était fortement corrélé avec le nombre total de graines dispersées (rs = 0.65, P < 0,001).

La prédation post-dispersion des graines était généralement faible, la plupart des graines échappant à la prédation des graines (87,4 ± 8,3 % pour les graines dispersées et 90,6 ± 6,1 % pour les graines non dispersées). En revanche, nous avons observé de faibles valeurs d'émergence des plantules (24,8 ± 7,7 % contre 17,8 ± 6,1 %, pour les graines dispersées et non dispersées respectivement) et de survie (17,2 ± 10,2 % contre 16,8 ± 9,7 % pour les graines dispersées et non dispersées respectivement). Aucun des composants de fitness post-dispersion ne différait entre les graines dispersées et non dispersées (échapper à la prédation : t121 = −0.6, P = 0,53 levée des plantules : t121 = 1.4, P = 0,15 survie des plantules : t68 = 0.15, P = 0.96).

Sélection à la dispersion sur graine et taille élastique

Les fourmis ont exercé une sélection significative sur la taille des graines, mais pas sur la taille élastique lorsque les deux caractères étaient considérés ensemble (tableau 2). Aucune sélection corrélationnelle n'a été trouvée pour ces caractères. La sélection sur la taille des graines avait tendance à être perturbatrice, comme indiqué par le terme quadratique marginalement significatif et positif (tableau 2), mais avec une tendance marquée vers les plantes à grosses graines atteignant des taux d'élimination plus élevés (terme linéaire de la taille des graines significativement supérieur à zéro, tableau 2). Après avoir retiré la taille des élaiosomes de l'analyse, une sélection perturbatrice sur la taille des graines pendant la dispersion a été confirmée par des estimations bootstrap du gradient de sélection (voir la sélection pour la composante de fitness d'élimination des graines Wr dans le tableau 3).

Trait de diaspore Linéaire (?? ± 1 ET) Quadratique (?? ± 1 ET) Corrélationnel (?? ± 1 ET)
Taille des graines 0.46 ± 0.17 0.34 ± 0.20* 1.02 ± 0.64
Taille de l'élaiosome −0.22 ± 0.19 −3.82 ± 1.94
Composante de remise en forme Itinéraires pour la condition physique maternelle
Graines dispersées Graines non dispersées
Linéaire Quadratique Linéaire Quadratique
Enlèvement des graines (Wr) 0.262 (−0.190/0.696) 0.640 (0.032/1.290) −0.040 (−0.119/0.019) −0.064 (−0.172/0.010)
Échapper à la prédation (Wp) 0.056 (−0.093/0.212) −0.125 (−0.343/0.068) 0.021 (−0.036/0.083) −0.010 (−0.094/0.094)
Établissement de semis (We) 0.136 (−0.186/0.453) −0.581 (−1.156/−0.148) 0.558 (−0.156/1.240) 0.386 (−0.471/1.329)
Condition physique cumulée 0.137 (−0.168/0.439) −0.640 (−1.044/−0.300) 0.718 (0.043/1.229) 0.404 (−0.415/1.330)
Remise en forme totale (WT)*
Linéaire Quadratique
0.691 (0.007/1.193) 0.347 (−0.420/1.271)
  • Le schéma de sélection total résultant de la somme de la forme physique obtenue par les deux voies est également indiqué. Les gradients de sélection avec un IC à 95 % (entre parenthèses) des estimations bootstrap ne chevauchant pas zéro sont indiqués en gras. Il est à noter que contrairement aux composantes de l'aptitude spécifiques au stade, les estimations de l'aptitude cumulative et totale utilisées dans les analyses de sélection intègrent les données sur les cultures de semences (voir Méthodes).
  • *Somme des routes de graines dispersées et non dispersées (voir le texte pour plus de détails).

Sélection spécifique au stade sur la taille des graines pour les graines dispersées et non dispersées

Pour les graines dispersées, il y avait une sélection stabilisatrice significative sur la taille des graines pendant l'établissement des semis, mais il n'y avait pas de sélection significative via l'évasion de la prédation (tableau 3). La sélection mesurée par la fitness cumulative sur les graines dispersées s'est stabilisée (tableau 3), ce qui signifie que les plantes avec une taille de graine moyenne intermédiaire ont été favorisées dans les nids de fourmis. Ce modèle de stabilisation a été confirmé par le fait que la taille moyenne des graines de la population observée (11,1 mg) se situait dans l'intervalle de confiance pour le maximum de la surface de fitness détectée par cette voie (intervalle de confiance à 95 % pour le maximum = 10,89–11,60 mg) . Ainsi, un conflit de sélection était apparent entre l'enlèvement des graines de fourmis et la sélection post-dispersion, en particulier avec l'établissement des plantules (Fig. 1). Pour les graines non dispersées, aucune sélection significative n'a été détectée aux stades post-dispersion, mais le gradient de sélection sur la taille des graines pour les graines non dispersées est devenu directionnel et positif lorsque l'on considère la fitness cumulative par cette voie (tableau 3). Les plantes maternelles qui produisaient des graines plus grosses avaient une meilleure valeur adaptative parce que la probabilité d'établissement des semis augmentait avec la taille des graines. En bref, nos résultats illustrent des schémas de sélection cumulatifs contrastés entre les routes dispersées et non dispersées.

Fonctions de fitness pour la sélection sur la taille des graines aux stades de dispersion et post-dispersion pour les graines dispersées. La sélection significative est indiquée par des lignes épaisses tandis que la sélection non significative est indiquée par des lignes fines (voir également le tableau 3). Les composantes de l'aptitude considérées sont la probabilité de dispersion (ligne continue), l'évasion de la prédation des graines (ligne pointillée) et l'établissement des semis (ligne pointillée).

Sélection totale et distribution granulométrique moyenne

La sélection totale sur la taille des graines, estimée comme la covariation entre la taille moyenne des graines de la plante et la valeur adaptative totale (la somme de la valeur adaptative cumulative de la plante par les voies de graines dispersées et non dispersées) était significativement directionnelle et positive (tableau 3 et figure 2). En fait, cela ressemblait au modèle de sélection par la voie des graines non dispersées (voir Fig. 1). Cela était en grande partie dû au fait que la forme physique totale maintenait une relation presque parfaite avec la forme physique cumulative à travers la voie des graines non dispersées (rs = 0.99, P < 0,001). En revanche, le taux d'enlèvement des graines n'était pas lié à l'aptitude totale (rs = 0.124, P = 0,3). De même, la forme physique cumulative par la route dispersée n'était en grande partie pas liée à la forme physique totale (rs = 0.0098, P = 0,93), ainsi qu'à la condition physique cumulée à travers la route non dispersée (rs = 0.039, P = 0,75). Ainsi, les plantes à grosses graines ont été favorisées en raison de la surdominance de la voie des graines non dispersées sur la fitness.

Sélection totale sur la taille des graines résultant de la somme de la sélection cumulée par les voies de graines dispersées et non dispersées pour la fitness (ligne continue). Le résultat d'une spline cubique ajustée sur la forme physique totale est également affiché (ligne pointillée). Les courbes de sélection sont superposées à la distribution de fréquence de la taille moyenne des graines des plantes dans la population, et la direction du changement de taille moyenne des graines provoquée par la sélection résultante est dessinée avec une flèche.

Une spline cubique ajustée aux estimations de la valeur adaptative totale suggère que la taille modale des graines dans la population (Fig. 2) est actuellement plus petite que l'optimum prédit par la fonction de sélection.

Scénarios sélectifs des conséquences de la dispersion des graines

Les deux scénarios simulés de conséquences de la dispersion ont rendu des schémas de sélection très différents (Fig. 3). Le modèle de sélection dans le scénario de dispersion effondrée était assez similaire au modèle observé, et la taille optimale des graines dans les deux cas s'écarte de la taille des graines modale observée. En revanche, dans le scénario d'absence d'établissement par la voie des graines non dispersées, la taille moyenne optimale des graines correspond au pic réel de la taille moyenne des graines.

Sélection totale sur la taille des graines selon trois scénarios différents de conséquences de la dispersion : (a) aucune dispersion (ligne pointillée) et fitness uniquement par la voie des graines non dispersées (b) la dispersion des graines observée dans la population avec l'établissement des plantules par la dispersion et voie de non-dispersion (ligne continue) et (c) échec total du recrutement par la voie de non-dispersion pour la fitness (ligne pointillée = graines dispersées). Les courbes de sélection sont superposées à la distribution de fréquence observée de la taille moyenne des graines des plantes dans la population. Les fonctions de fitness tracées sont celles obtenues à partir de la régression quadratique : w = 0.75 + 0.80s + 0.25s 2 pour aucune dispersion w = 0.84 + 0.78s + 0.16s 2 pour le niveau observé de dispersion des graines et w = 1.31−0.006s−0.32s 2 pour les graines dispersées, où s = taille des graines.


Dispersion des fruits et des graines

Le fruit a un seul but : la dispersion des graines. Les graines contenues dans les fruits doivent être dispersées loin de la plante mère, afin qu'elles puissent trouver des conditions favorables et moins compétitives pour germer et pousser.

Certains fruits ont des mécanismes intégrés pour qu'ils puissent se disperser d'eux-mêmes, tandis que d'autres nécessitent l'aide d'agents comme le vent, l'eau et les animaux (Figure). Les modifications de la structure, de la composition et de la taille des graines aident à la dispersion. Les fruits dispersés par le vent sont légers et peuvent avoir des appendices en forme d'ailes qui leur permettent d'être transportés par le vent. Certains ont une structure semblable à un parachute pour les maintenir à flot. Certains fruits, par exemple le pissenlit, ont des structures velues et légères qui sont adaptées à la dispersion par le vent.

Les graines dispersées par l'eau sont contenues dans des fruits légers et flottants, ce qui leur donne la capacité de flotter. Les noix de coco sont bien connues pour leur capacité à flotter sur l'eau pour atteindre la terre où elles peuvent germer. De même, les saules et les bouleaux argentés produisent des fruits légers qui peuvent flotter sur l'eau.

Les animaux et les oiseaux mangent des fruits, et les graines qui ne sont pas digérées sont excrétées dans leurs déjections à une certaine distance. Certains animaux, comme les écureuils, enterrent les fruits contenant des graines pour une utilisation ultérieure si l'écureuil ne trouve pas sa réserve de fruits, et si les conditions sont favorables, les graines germent. Certains fruits, comme le bourdon, ont des crochets ou des structures collantes qui collent au pelage d'un animal et sont ensuite transportés vers un autre endroit. Humans also play a big role in dispersing seeds when they carry fruits to new places and throw away the inedible part that contains the seeds.

All of the above mechanisms allow for seeds to be dispersed through space, much like an animal’s offspring can move to a new location. Seed dormancy, which was described earlier, allows plants to disperse their progeny through time: something animals cannot do. Dormant seeds can wait months, years, or even decades for the proper conditions for germination and propagation of the species.

Fruits and seeds are dispersed by various means. (a) Les graines de pissenlit sont dispersées par le vent, la (b) graine de noix de coco est dispersée par l'eau et le (c) gland est dispersé par des animaux qui la cachent puis l'oublient. (credit a: modification of work by "Rosendahl"/Flickr credit b: modification of work by Shine Oa credit c: modification of work by Paolo Neo)


Definition of Pericarp

Pericarp can define as the fruit wall that develops out of ovaire after the process of fertilization, and differentiates into an endocarpe (innermost layer), a mésocarpe (intermediate layer), and an exocarpe (outermost layer). Sometimes, we get confused between the term pericarp and fruit, but both are different. Les péricarpe is either a dry or fleshy portion of the fruit, while fruit wholly comprises of a pericarp (develops from an ovary wall) and a seed (develop from an ovule).

Pericarp Layers

It possesses three distinct layers:

  • Epicarp: It is the outermost layer that forms the skin or peel of the fruit.
  • Mesocarp: It is generally fleshy or dry mid portion of the fruit.
  • Endocarp: It is the inmost part surrounding the seed.

In some fruits, all these layers are sometimes difficult to discern, as only a few rows of cells are found. For instance, in fleshy fruits like orange both epicarp and mesocarp compose the peel portion, while the layers of the pericarp are not distinctly identifiable in dry fruits.

Epicarp

Epicarp (epi-“on” + carp-“fruit”) accounts for an outmost covering of the pericarp, which also called as exocarpe. It can define as the differentiated, mince, et dure outermost layer of tissue that constitutes the fruit rind or peel. In citrus fruits, this particular portion is termed as the flavedo.

Mesocarp

Mesocarp (meso-“middle” + carp-“fruit”) accounts for a layer intermediary to the layer of epicarp and the endocarp, and also called as hypodermis. It can define as the differentiated, fleshy or dry middle layer of tissue that generally constitutes the edible portion of fruit. For instance, the majority of fruits like peach, tomato, etc. the mesocarp makes up most of the edible part.

In citrus fruits (Orange, citrus lemon etc.), the layer of the mesocarp is specifically termed as albédo or pith, which is generally séparé prior eating. The inner rind or mesocarp of citrus species is processed to make succade.

Endocarp

Endocarp (endo-“inside” + carp-“fruit”) accounts for an innermost covering of the pericarp, which straightaway encloses the la graine. In citrus fruits, the endocarp is the only part consumed that is fractioned into some sections called segments. Les juice vesicles are tightly incorporated within these segments containing the fruit juices. On contrary, the stone fruits like peaches, plums, apricots, etc. an endocarp is épais et dur. In dry fruits, it represents the hard cover enclosing the kernel of pecans, walnuts, etc., which is separated before consumption.

Salient Points

Fruits can be of two kinds (true and false), depending upon the origin of the pericarp. In the majority of fruits, pericarp or the edible portion of fruit flourish from the ovary, and called as true fruits or eucarp. Par exemple, mangue is a true fruit that develops from the mature ovary.

On the contrary, the pericarp of some fruits is formed from the plant tissues or floral parts except for the ovary and known as false fruits or pseudocarp. Par exemple, Pomme is a spurious or false fruit that develops from the flower thalamus.

Besides, there is another kind of class of parthenocarpic fruits that are sterile i.e. lacks seed. To exemplify, banana is a parthenocarpic fruit considering as “true fruit” that develops from the ovary or only contains pericarp.

Les fonctions

Fruit pericarp mainly helps in seed dispersal and its protection.

Dispersion de graine

Pericarp comes in various colours and exudes a delectable odour that significantly helps in seed dispersal. Fruits can be dry and fleshy, so the medium of seed dispersal differs accordingly.

Dry fruits can have hard or fleshy counterparts that generally disseminate via physical factors. Seeds are ejected by pod-shattering when it attains maturity, then disperse through the vent, and thereby adhere to the animal body for transport (epizoochory).

On the other hand, the dispersal mechanism in fleshy fruits is quite different, which often depends on animals or birds those intake the fruit (endozoochory) and disperse the seeds after ingestion and excretion.

Seed Protection

In addition to seed dispersal, an innermost layer or periplasm plays a pivotal role in seed sustenance during its developmental stages. As we have studied that an endocarp is in the closest vicinity towards the des graines that are connected to the placental layer of ovary through an umbilical structure termed as funiculus.

Les funiculus appears stalk-like and attaches to the placenta on the ovary wall, once it reaches the layer of the seed coat. When the fruit attains maturité, the placental layer of the plant ovary eventually gets fused with the endocarpe.

The endocarp layer often modifies into a hardened pit that protects the seeds from disease and herbivory. Despite this, it also nurtures the seed during its growth by maintaining the favourable micro-climate.


51. Watermelon

The origin of watermelons is Southern Africa, and it is a large fruit that grows in tropical and subtropical regions.

As you might guess from the name, watermelons are another fruit with a high water content 91.5% to be exact.

The fruit can wildly vary in size, with some fruit being a few kilograms in weight, but others reaching gigantic proportions.

Apparently, the largest watermelon on record was from Tennessee and weighed in at 159kg (351 pounds).

Watermelons taste sweet and juicy, and provide the following nutrients per cup (154g) (58)

  • Calories : 46.2 kcal
  • Glucides : 11.6 g
  • Fibre: 0,6 g
  • Sugar: 9.5 g
  • Gros: 0,2 g
  • Protéine: 0.9 g
  • Vitamin C: 21% RDA
  • Vitamin A: 18% RDA
  • Potassium: 5% RDA
  • Magnesium: 4% RDA
  • Vitamin B5: 3% RDA

And that marks the end of this guide to 50 different types of fruit.

For more articles on fruit, see this guide to 20 different berries.

Also, is there any truth to the common claim that fruit can be fattening due to the sugars it contains? Find out here.


Voir la vidéo: Solar System 101. National Geographic (Octobre 2022).