De Jussieu Bernard, Antoine Laurent, au 18^ème siècle, ont distingués les monocotylédones des dicotylédones. Actuellement, on pense que les monocotylédones se sont individualisés à partir de la souche commune des angiospermes et gymnospermes. Chez les monocotylédones on rencontre des caractères archaïques :

Exemple :

• cycle trimère de la fleur (type 3)
• les graines possèdent un albumen

Ce sont des plantes d’origine très ancienne. Au sein de ces plantes, on peut individualiser des familles par des caractères particuliers (caractères monocotyloïdes). Ces espèces ont pu évoluer. Chez les monocotylédones qui ont évolué, l’évolution s’est traduite par une simplification

Exemple:

• 1 seul cotylédon

Chez les monocotylédones, les feuilles sont toujours simples : pas de formation secondaire. L’évolution n’est pas aussi poussée que chez les dicotylédones..

Exemple :

• pas de formation secondaire è problème d’adaptation

Bien que l’évolution n’a pas été aussi loin, on peut dire que c’est une réussite puisque l’on trouve 2 espèces les plus évoluées :

L’habitat joue une influence particulière dans l’évolution des caractères des monocotylédons.

• phylum V, souche ancestrale à polycarpiques
• Ordre des Hélobiées + ordre des spadiciflores à monocotylédons archaïques
• Ordre des Liliflores (graminées, Orchidées) à monocotylédons à caractères typiques.

En France il existe 26 genres et 131 espèces. La famille des Liliacées s’est située au niveau du Crétacé (60 M. d’années). C’est une famille où les représentants sont répandus sous la plupart des climats mais peu de genres ont une aire de dispersion étendue.

Exception : genre Allium qui a une grande aire de répartition

å exemple: Allium ursinum (GB 2618/583)

Dans les régions subtropicales, se trouve des Liliacées ligneuses (¹ herbacées)

exemple: aloès

genre Dracena (Dragonnier des Canaries à parmi les plantes les plus anciennes)

genre Yucca

Les Liliacées sont des herbes liées au sous bois humide et frais (ubac)

exemple:  

genre Convallaria (Muguet) (GB 2662/595)

genre Maianthemum bifolium (Muguet sauvage sous les sols acides : sol des sapinières)

(GB 2663/594)

genre Polygonatum (Sceau de Salomon) (GB 2660/594)

genre Veratrum (typique des pelouses subalpines délaissées par les animaux) (GB 2570/573)

genre Lilium martagon (Lys martagon) (GB 2582/576-577)

genre Scilla bifolia (GB 2588/578)

L’appareil végétatif des Liliacées se caractérise par des plantes herbacées, vivaces, géophytes (type biologiques : façon dont sont placés les bourgeons dormants pendant la mauvaise saison). Les géophytes ont les bourgeons qui passent la mauvaise saison dans le sol.

• géophytes à rhizome (tige souterraine)

å exemple:  Muguet, Vératre, Sceau de Salomon, Asperge

• géophytes à bulbe (tige souterraine renflée avec de nombreuses feuilles)

å exemple: genre Allium : Oignon (Allium cepa), Tulipe, Jacinthe, Lys etc...

• géophytes à tubercule (uniquement la base de la tige renflée)

å exemple: colchique (GB 2566-69/572-3)

• géophytes ligneuses (début de la formation secondaire)

å exemple: Dracena, Yucca, Aloès

Les feuilles des Liliacées sont alternes à nervation parallèle.

Exception : Maianthemum (faux-muguet qui possède des feuilles opposées

Paris (Parisette GB 2657/593) à feuilles verticillées

Le pétiole s’est transformé en faux limbe par surévolution :

Limbe : riche en Adénine

Pétiole : riche en auxines

Les feuilles ne réagissent qu’aux auxines.

Les feuilles des monocotylédons sont des feuilles engainantes.

• Chez la salsepareille Smilax (GB 2670/597), les feuilles sont corniformes avec des stipules transformées en vrilles.
• Chez le l’asperge Asparagus (GB 2664-5-6-7/595-6), les feuilles sont extrêmement réduites et le relais photosynthétique est pris par la tige.
• Chez Ruscus aculeatus (GB 2668/596), les feuilles sont très petites, elles tombent et les tiges sont aplaties formant des cladodes (tige aplatie ressemblant aux feuilles).

• La fleur est cyclique, les pièces sont insérées sur le cycle appelée verticille.
• Cette fleur est régulière ou actinomorphe (symétrie par rapport à un axe).
• La fleur est hermaphrodite.
• Le périanthe est constitué de 2 cycles de 3 tépales (tépale = sépale ou pétale)

Chez les Liliacées : 2 cycles de tépales pétaloïdes.

Chez les monocotylédons, la préfeuille est unique et adossée (entre l’axe et la fleur)

(Chez les dicotylédons il existe 2 préfeuilles).

En général, les préfeuilles et bractées tombent rapidement.

Les tépales sont soit soudés (périanthe gamopétale), soit libres (périanthe dialypétale)

2 verticilles de 3 étamines pour l’androcée.

Le gynécée est formé de 3 carpelles soudés à placentation axile, ovaire supère.

Formules florales : (ovaire supère)

Liliacées à tépales libres : 3T + 3T’ + 3E + 3E' + (3C)

Liliacées à tépales soudés : (3T + 3T’) + 3E + 3E' + (3C)

La fleur est trimère (nombre de pièce par verticille = 3) dite aussi fleur de type 3 chez les Liliacées.

• loi d’isomérie : Dans les diagrammes floraux : même nombre de pièce par verticille
• loi d’alternance des cycles : les pièces alternent d’un verticille à l’autre ; si exception à disparition de pièces

Le fruit est soit une baie (fruit charnu, fruit dont le péricarpe est charnu, sans noyau)

Exemples : Sceau de Salomon , Paris

ou le fruit est un fruit sec déhiscent (qui s’ouvre) tricarpellé (multicarpellé) c'est à dire étant une capsule à déhiscence septicide ou loculicide.

à pollinisation croisée

La pollinisation est entomophile (par les insectes). L’insecte est attiré par le nectar placé dans les glandes à la base des tépales en général et il est attiré par la couleur. La dissémination des graines est barochore. Les graines tombent à proximité de la plante mère (à aire de répartition réduite). Ce n’est pas la cas pour les Liliacées à baies (dissémination par les oiseaux).

3 sous familles

Colchicoïdées à capsule à déhiscence septicide et 3 styles libres

Exemple: genre Colchicum (Colchique)

genre Veratrum (Vératre)

Lilioïdées à capsule à déhiscence loculicide et styles soudés

Exemple: Tulipa (GB 2573/74), Lilium (Lis ou Lys), Allium, Hyacinthus (GB 2640-3/588-589), Scilla (S. bifolia), Yucca, Aloe, Ornithogalum (dame de 11 heures) (GB 2595-/579), Muscari (GB 2646/589)

Asparagoïdées à baie et 1 style

Exemple: Asparagus

Ruscus

Maianthemum

Polygonatum

Paris

Convallaria

Dracoena

Senseviera

• présence d’alcaloïdes

à Colchicine (Colchicum, Veratrum) : alcaloïdes au niveau des racines. La colchicine inhibe la formation du fuseau achromatique et ralentie le cœur.

• présence d’hétérosides (Muguet)

à problèmes au niveau du cœur

Asperges (turions = toute jeune asperge qui pousse), oignon (Allium cepa) (GB 2607/580), Echalote, poireau (Allium porum) (GB 2612/581), ciboulette, Ail (genre Allium)

Tulipes (milles variétés dérivées d’une seule espèce), Lys, Muguet, Jacinthe, Yucca.

2. Familles voisines

1. Amaryllidacées (GB 601-604/727)

Ce sont des Liliacées à ovaire infère

å capsule ou baie

• genre Amaryllis
• genre Narcissus - Narcissus pseudo-narcissus (GB 2701/602) = jonquille (pelouse)

Les narcisses se caractérisent par un périanthe doublé par une couronne ou paracorolle.

• genre Agave (origine mexicaine)

• genre Clivia (le fruit est une baie)
• genre Galanthus (perce-neige) (GB 2695/601)

1. Iridacées

Amaryllidacées qui ont perdu un cycle d’étamines (cycle interne)

3T + 3T’ + 3E + (3C)

• genre Iris

Iris pseudacorus (iris jaune des marées) (GB 2684/599)

Les stigmates sont pétaloïdes (ressemblant à des pétales Õ 9 pétales)

• genre Gladiolus Õ zygomorphe (Glaïeul) (GB 2693-94/600-01 // 3388/727)

Cette tendance à la zygomorphie (symétrie bilatérale) a un caractère évolutif.

• genre Crocus : safran : style + stigmate

(GB 2673-76/598 // 2387/727)

1. Dioscoreacées : Tamus communis (herbe aux femmes battues) (GB 2671/597)
1. Broméliacées : Anassa sativa (ananas)
2. Musacées : Musa (banane)
3. Cannacées : Canna (balisier)

2. Monocotylédons à caractères archaïques

Ce sont des monocotylédons qui ont gardé leurs caractères ancestraux

1. Ordre des Hélobiées

Rassemblant des espèces primitives à carpelles libres. Ce sont des espèces vivants pratiquement dans l’habitat aquatique.

Exemple: Sagittaire (GB 2562/571), 3 types de feuilles dont une feuille sagitée

2. Ordre des spadiciflores

Les fleurs sont entourées par une bractée = spathe

Les palmiers appartiennent aux spadiciflores

Exemple: Phoenix dactylifera (palmier dattier)

Phoenix canariensis (palmier du Sud de la France)

Philodendron

Arum (gouet) (GB 2808/617)

3. Monocotylédons à caractères évolués

- Très grande famille (famille cosmopolite) représentée dans tous les pays

En France : 350espèces, 77 genres

- Les graminées sont essentiellement des espèces herbacées thérophytes (herbacées annuelles)

- Remarque sur les types biologiques :

Les plantes qui passent la mauvaise saison sous forme de graines sont hémicryptophytes (plantes avec les bourgeons dormants au ras du sol, à moitié enterrés pendant la mauvaise saison comme pour les pâquerettes et les pissenlits par exemple)

- La tige des Poacées est creuse sauf au niveau des noeuds = chaume.

- Les feuilles sont alternes, engainantes, ligulées, rubanées à nervation parallèle.

- La gaine peut être ou ne pas être fendue.

- A la confluence du limbe et du chaume, un appendice : la ligule est soit présente soit absente. Cette ligule est extrêmement variée (poil, ligule translucide etc.).

- Les feuilles sont placées aux extrémités d’un diamètre et disposées suivant deux génératrices : les feuilles sont distiques.

Exception : Il existe des graminées ligneuses Õ Exemple: les bambous

- L’inflorescence est un épillet (petit épi). Cf. polycop.

Les fleurs sont insérées directement sur une tige et sont sessiles formant un épi.

(Le contraire étant la grappe où les fleurs sont insérées sur la tige via un pédoncule)

- Les 2 fleurs sont insérées dans les glumes

La glume inférieure est interprétée comme étant la préfeuille de l’axe A₂.

- Chez les monocotylédons, la préfeuille est adossée (entre A₁ et A₂), chez les Poacées, l’épillet est résupiné, il a subit une torsion de 180°.

- La glume supérieure est la 2^ème feuille de l’axe A₂.

- La glumelle inférieure est la préfeuille de l’axe A3, adossée (en position normale). Il existe de très nombreuses variations du schéma (des glumes qui ont avorté etc...). Ce sont ces modifications qui permettent d’identifier ces variétés.

- L’épillet s’organise en inflorescence. Dans la nature, il existe soit des épis d’épillets (exemple: le blé), soit une grappe d’épillets appelée panicule.

- La fleur des graminées est bisexuée, nue (ni sépale, ni pétale) à 3 étamines et 3 carpelles (nombre de style = 2, déterminé par comptage de faisceaux).

- Les glumellules jouent un rôle dans l’épanouissement de la fleur. Elles vont se gonfler de façon à écarter les glumelles et laisser passer les anthères et stigmates (souvent absents).

- Les étamines ont la particularité d’être oscillantes et les filets peuvent s’allonger (exemples : bambous, riz).

- Le pollen est mûr avant les organes femelles (= protérandrie) obligeant la fécondation croisée. Un panicule est dirigé pour la fécondation par le vent (+ absence d’attraction pour les insectes)

- Chez les céréales (orge, blé, riz, avoine etc.), les fleurs ne s’épanouissent pas ; il y a autofécondation (= cléistogamie)

- Le fruit des graminées est un caryopse c'est à dire un akène dont l’enveloppe est intimement soudée au tégument de la graine. La graine contient un albumen. Cf. polycop.

- La feuille de graminées, en fonction de l’état d’hygrométrie de l’air, peut être soit étalée, soit avec une feuille enroulée autour d’elle-même. Cela provient de la présence de grosses cellules (cellules bulliformes) qui règlent la forme de la feuille par leur turgescence. Quand la feuille s’enroule, elle lutte en réduisant sa transpiration.

- L’épiderme des feuille renferme de la silice. La structure, la forme de la silice est spécifique de chaque espèce (méthode de contrôle des fourrage)

- Le phénomène de tallage :

Les graminées ont la propriété de produire de longues tiges aériennes à partir des noeuds de la base des plantes. Les agriculteurs procèdent au roulage des céréales pour favoriser la multiplication des racines au niveau des noeuds.

- La multiplication végétative :

Les Graminées se multiplient par fragmentation de touffes

Poa bulbosa variété vivipare (GB 3142/672)

A l’intérieur des épillets, on rencontre des petits " Poa " en miniature qui tombent et donnent de nouveaux adultes. Les épillets renferment des " bourgeons ".

La classification des graminées est extrêmement compliquée et elle combine un grand nombre de caractères (caractères anatomiques, morphologiques, biochimiques etc.)

• Graminées rudérales (terrains vagues etc.)

Hordeum murinum : orge des rats (GB 3214/686)

• Sapinières des alpes externes (Chartreuse, Bauges)

Elymus europaeus : orge d’Europe à floraison tardive (Août) (GB 3211/685)

Lolium : l’ivraie (GB 3238-41/693)

• Prairies de fauche

Bromus erectus (GB 3195/682)

Brachypodium pinnatum (GB 3237/692)

• Pelouses du subalpin

Nardus stricta : narde raide ë caractéristique des pâturages surpaturées. Les feuilles sont piquantes (GB 3249/694)

Melica uniflora (GB 3157b/675) ë épillet à une fleur, graminée bonne mésophile (dans les chênaies,& charmaies, chateigneraies du Collinéen 700-800 m : contrefort Nord).

Arrhenatum elatius : avoine élevée à terres lourdes, terre à maïs (GB 3106/666)

• Sous les pins à crochets des Pyrénées (exemple: Font-Romeu)

Deschampsia flexuosa (GB 3100/664) : canche flexueuse à substrat acide pH=4

2. Familles voisines

Famille des carex, laîches... : ressemblant aux Graminées mais différant selon plusieurs caractères :

• Chez les Cypéracées, la tige est triangulaire et pleine
• Les feuilles sont tristiques
• Les fleurs sont unisexuées en principe (épillet avec soit des étamines, soit des carpelles).
• Les carpelles sont enfermées dans une enveloppe appelée utricule.
• Les anthères sont basifixes.

Exemples :

Carex glauca (GB 2954/639)

Carex silvatica : linégrette à marais des zones subalpines (GB 2865-68/626)

2. Les Joncacées

Famille des joncs : ressemblances morphologiques avec les Graminées

Juncus (GB 2819-42/619-22)

Luzula nivea (GB 2848/623)

Luzula silvatica (GB 2846/623)

La forme florale est identique aux Liliacées + 3T + 3T’ + 3E + 3E' + (3C)

Les tépales sont scarieux (translucides et dures comme l’ongle), ressemblant aux glumelles etc. des graminées.

2. Ordre des Exalbuminées

• Ce sont des fleurs de type 3 ; tout est basé sur le labelle.
• Un des pétales prend une importance énorme : le labelle. Ce pétale qui devrait être adocé, a subit une torsion de 180°. Les graines sont dépourvues d’albumen (plante surévoluée)
• La fleur est pollinisée par les insectes.
• L’ovaire est infère.
• Les racines sont en symbiose avec les champignons.

Exemples :

Cyripedium (sabot de Venus) (GB 2711/604)

Orchis à possède un labelle se prolongeant par un éperon (Grenoble) (GB 2733-53/607-10)

Ophrys à absence d’éperon (Méditerranée, Espagne) (GB 2756-66/611)