Consignes

Observez les photos du jardin au cours des saisons.

Que remarquez-vous concernant les végétaux qui peuplent le jardin ?

Réponses à l'activité

Certains ont complétement disparu, d’autres ont changé de formes : ils ont perdu leurs feuilles ou celles-ci ont fané. D'autres végétaux sont présents en hiver et en été sous la même forme. (voir vocabulaire et les différentes espèces de plantes remarquables de la mare).

Consignes

Constat : En hiver, les feuilles des arbres sont tombées. On peut observer, à l’extrémité des branches des arbres, de petits organes : ce sont les bourgeons. Quel est le rôle de ces bourgeons ?

Observation et dissection du bourgeon de saule.

Activité à faire au printemps juste avant le débourrage.

Observation du bourgeon du saule commun à l’œil nu .

Q1/Toucher l’extrémité du bourgeon. Que remarques-tu ?

Q2/Décrire l’aspect du bourgeon (forme, couleur, taille)

Q3/Passer du coton sur les écailles. Que remarquez-vous ?

Q4/Verser une goutte d’eau sur les écailles brunes à l’aide d’une pipette. Que remarquez-vous ?

Couper le bourgeon à sa base puis longitudinalement.

Q5/Observer le bourgeon à l’œil nu dans un premier temps, puis utiliser la loupe binoculaire. Qu’observez- vous ?

Q6/Réaliser un dessin d’observation ou un schéma de la coupe de bourgeon. A l’aide du schéma de la coupe longitudinale d’un bourgeon, légender votre schéma ou dessin d’observation avec les termes suivants : Futures feuilles miniatures – bourre - écailles protectrices brunes.

Q7/Nous observons une sorte de duvet cotonneux, la bourre. A quoi peut-elle servir ?

Oter la bourre pour observer les feuilles miniatures.

Q8/Pour conclure, quel est le rôle des bourgeons ?

Q9/Formuler une hypothèse expliquant cette modification de leur activité puis propose une expérience afin de la tester.

Réponses à l'activité

Q1/Le bougeon est pointu et est entouré d’écailles protectrices.

Q2/Le bourgeon est brun-clair, allongé, recouvert d'un duvet et est de quelques millimètres.

Q3/& 4/ Le coton reste accroché aux écailles et l’eau à sa surface. Elles sont imprégnées d’une substance imperméable et collante qui les protège du gel ou de la sécheresse. Cette substance s’appelle le propolis : les abeilles s’en servent d’ailleurs pour imperméabiliser leur ruche.

Q5/Les bourgeons sont indispensables à la croissance de l’arbre. Ils renferment des rameaux miniatures.

Q7/La bourre permet de protéger le bourgeon du froid. Chez certaines espèces, des écailles et un duvet protègent les parties intérieures du gel et de la sècheresse. vidéo

Q8/Les bourgeons peuvent résister à des températures de -10 à -15°C. Toutefois, au moment du débourrement des bourgeons, les jeunes feuilles et surtout les fleurs gèlent et meurent vers -2 ou -3°C. Les arboriculteurs placent donc des systèmes de chauffage dans leur verger en cas de gel au printemps.

Q9/ Les bourgeons écloront au printemps pour former les nouvelles feuilles et fleurs de l’arbre, alors que durant tout l’hiver ils sont en état de vie ralentie. C’est le débourrage ou débourrement.

Il faudrait couper une branche d'arbre avec des bourgeons et la placer dans un verre d'eau. Puis la laisser pendant plusieurs jours /semaines et observer chaque jour ce qu'il se passe.

Consignes

Constat : Les plantes annuelles ne vivent qu’une année et laissent uniquement des graines dans le sol. Au printemps, ces graines germent et donnent une nouvelle plantule.

Que renferme une graine pour qu’elle puisse donner de nouvelles feuilles au printemps ?

Dissection de la graine d'iris

1. Faire la dissection d’une graine d’Iris. Observer sa structure.

2. Réalisez un dessin d’observation légendé

Consignes

Constat : Les plantes sont des organismes fixés sur le sol. Nous avons vu qu'elles produisaient des graines. Ces graines peuvent être un moyen pour la plante pour coloniser d’autres milieux. Quelles sont donc les stratégies des plantes pour assurer la dissémination (ou dispersion) de leurs graines ?

Comment les graines assurent-elles l’installation des plantes dans un nouveau milieu ?

Remplir le tableau fourni : déterminer pour chaque plante comment les fruits ou les graines sont-ils dispersés ou transportés vers un nouveau milieu ?

Réponses à l'activité

Consignes

Protocole de dissection d'une fleur d'Iris des marais ou de la Salicaire commune

Voir vocabulaire sur les fleurs en fin de livret.

Q1/Enlever les tépales. Combien en comptes- tu ?

Q2/Décrocher les étamines à l’aide de la pince fine. Combien en comptes- tu ?

Q3/Regarder les sacs polliniques des étamines à la loupe. Que remarques –tu ?

Détacher les pistils

Q4/Observer l’extrémité, appelée stigmate à la loupe. Que remarques –tu ?

Q5/Réaliser une coupe transversale ou longitudinale du pistil, à l’aide du scalpel. Observer la coupe de pistil, à la loupe binoculaire. Que contient cet organe ?

Réponse à l'activité

La fleur de l'iris contient :

• 3 grands tépales extérieurs
• 3 grands tépales intérieurs
• 3 stigmates (pétaloïdes)

La fleur de la salicaire contient :

• 6 pétales libres
• 12 étamines
• 1 stigmate

Les sacs polliniques renferment des petits grains bien visibles qui sont les grains de pollen. Le pistil contient quant à lui des petites boules qui sont les ovules.

Les élèves observeront que le fruit à la même structure que l’ovaire, c’est-à-dire qu’il est divisé en 3 parties ou carpelles. Ainsi, on pourra faire remarquer que le fruit est issu de la fleur et plus particulièrement de l’ovaire. Les graines sont en fait les ovules observées précédemment.

Consignes

Q1/Regarder un épi sporifère d'une prêle, qu’observes –tu ?

Regarde maintenant à la loupe

Q2/ Réaliser une préparation pour la loupe et pour le microscope d’un épi sporifère. Pour cela, écraser un épi, ajouter une goutte d'eau et mettre une lamelle.

Q3/ Réaliser le dessin d’observation de ta préparation sur une feuille blanche

Réponses à l'activité

Q1/ L'épi est formé d'écailles. A l'intérieur de ces écailles, nous pouvons observer des petits grains orange : les spores.

Vocabulaire : Sporange (un) : petit sac contenant des spores

Spore (une) : élément sphérique capable chez les végétaux sans fleurs de donner en germant une nouvelle plante.

Les spores de prêles, à la loupe, apparaissent animées de mouvements aléatoires. Elles sautent. Les mouvements sont dus d'une part par la particularité anatomique (la paroi des spores est découpée en spirale) et biochimique (propriété hydrophile de la paroi externe) des spores.

Vidéos présentant les mouvements des spores

Consigne

Constat : Certains végétaux comme le bambou, la potentille rampante ou encore l'élodée semblent envahir des milieux rapidement sans spores ni graines. Comment ces végétaux envahissent-ils un milieu très rapidement et sans que l'on observe de fleurs et/ou de fruits?

Observer le sol au niveau des bambous ou la potentille, que voyez-vous?

Réponses de l'activité

L'exemple du Bambou

Cette tige possède des bourgeons, qui contiennent donc des tiges et feuilles miniatures qui n’ont plus qu’à sortir de terre et à grandir au printemps.

Les bambous fleurissent spontanément en tous les points du globe en même temps sans que les scientifiques n'aient encore élucidé ce phénomène. Les bambous noirs ont fleuri pour la dernière fois en 1932.

L'exemple de la potentille rampante

La potentille est très envahissante au jardin poussant par de longs stolons qui peuvent faire plus d'un mètre de long et qui s'enracinent au niveau des nœuds.

Application chez les jardiniers

Les jardiniers pratiquent souvent la multiplication végétative pour multiplier leurs plantes. Deux techniques existent : le bouturage et le marcottage.

Bouturage : Le bouturage est un mode de multiplication végétative de certaines plantes consistant à donner naissance à un nouvel individu à partir d'un organe ou d'un fragment d'organe isolé.

par la tige : voir la balsamine dans la partie ressources.

Marcottage : Le marcottage est une méthode de multiplication des végétaux par le développement de racines sur une partie aérienne d'une plante. Il faut placer une tige ou une branche en terre. Il suffira dans quelques temps de couper la tige, après que les racines se soient formées, pour séparer la plante mère et le jeune plant.

Consignes

Observation de la mare :

Q1/Que remarquez-vous concernant la répartition des espèces végétales ?

Q2/Quelles caractéristiques physiques pourraient influencer la répartition des espèces végétales ?

Q3/A partir du facteur "niveau d’eau", essayer de distinguer plusieurs zones et d’y répertorier quelques espèces.

Réponses à l'activité

Q1/Les espèces végétales ne sont pas réparties au hasard. Certaines plantes se trouvent préférentiellement à certains endroits de la mare.

Q2/Les caractéristiques sont :

• L’ensoleillement
• La température
• Le taux de dioxygène
• Le niveau d’eau
• Le sol

Les végétaux sont répartis en fonction de leur exigence en eau depuis les plantes émergées jusqu’aux plantes totalement immergées. La mare reste un milieu aquatique en constante évolution. Selon les saisons, son niveau d’eau ou par la végétation elle-même, la mare subit des variations physico-chimiques.

On pourra aborder ici l’eutrophisation des eaux rapidement (Programmes de 6ème et en particulier 5ème : Respiration et occupation des milieux de vie – Respiration et occupation des milieux de vie).

Q3/Ces différents facteurs entraînent une sélection et une zonation de la végétation de la mare.

Chaque espèce a bien entendu ses exigences en matière d’oxygénation, de qualité d’eau mais surtout de profondeur d’eau. Ainsi, trois zones peuvent être distinguées :

• LES HYDROPHYTES Du grec “hydro” : eau et “phyto” : plante. Ces plantes se développent totalement dans l'eau. Elles peuvent être enracinées comme le nénuphar ou libres comme la lentille ou l'élodée.

• LES HELOPHYTES Du grec “helos” : vase et “phyto” : plante. Ces plantes ont leurs racines sous l'eau, dans la vase mais leurs feuilles et leurs fleurs sont émergées.

  Exemples : plantain, massette, iris

• LES HYGROPHYTES Du grec "hygro" : humide et "phyto" : plante. Ces plantes colonisent les milieux humides comme la rive de la mare plus ou moins imbibée d'eau. Exemples : salicaire, saule, menthe

Consigne

Comment peut-on expliquer que malgré l’abondance de certains végétaux, de nombreux animaux sont retrouvés morts dans la mare et que les déchets organiques s’accumulent dans une mare eutrophisée?

Documents

Caractéristiques de deux mares :

Oligotrophe :

• Aspect de l’eau : clair
• Température eau : fraîche
• Taux d’oxygénation : élevé
• Caractéristiques du fond de l’eau: roches, graviers, sable

Eutrophe :

• Aspect de l’eau : trouble
• Température eau : chaude
• Taux d’oxygénation : faible
• Caractéristiques du fond de l’eau : vase
• Nutriments : en excès

Réponses à l'activité

« L’eutrophisation est une forme singulière mais naturelle de pollution de certains écosystèmes aquatiques qui se produit lorsque le milieu reçoit trop de matières nutritives assimilables par les algues et que celles-ci prolifèrent».

Les substances nutritives peuvent provenir d’engrais utilisés en agriculture et dans les jardins, ou de produits type lessives rejetées dans les eaux usées. Cet apport va stimuler la croissance des algues qui va devenir excessive. Ces algues se multiplient en particulier en surface car elles ont besoin de lumière pour se développer. Elles meurent puis se décomposent et enfin enrichissent le fond de la mare en matière organique. Les bactéries qui s’en nourrissent vont proliférer et consommer de plus en plus de dioxygène.

La Menthe aquatique Mentha aquatica

La menthe est connue pour être une plante aromatique. Son feuillage persistant vert clair à vert sombre est très odorant grâce à des métabolites secondaires aromatiques (menthol).

C'est une plante vivace qui se propage par son rhizome mais également par des stolons. Elle peut être vite envahissante.

Les feuilles fraîches s'utilisent en cuisine pour parfumer les plats (salade, viande), les boissons (thé, sirops, alcool), les pâtisseries ou encore les glaces.

La menthe (poivrée en particulier car elle contient de grande quantité de métabolites) est cultivée pour la production d'huiles essentielles qui ont des propriétés antibactériennes et antioxydantes. On la retrouve aussi dans les sprays nasaux pour déboucher le nez en cas de rhume. Enfin, la feuille et la fleur ont des propriétés anti-spasmodiques et sont utilisées pour les troubles digestifs.

La Saponaire Saponaria officinalis

Le terme saponaire vient du latin sapo qui signifie savon. L’herbe à savon était la plante des lavandières. La racine de la saponaire aurait des propriétés détergentes. Elle entre ainsi dans la composition de dentifrices mais aussi et surtout, de nombreux savons. En présence de bicarbonate de soude, la racine devient très moussante.

Le Plantain d'eau Alisma plantago-aquatica

Le plantain d'eau est une plante que l'on trouve généralement sur les rives des mares.

Alisma natans a des feuilles pouvant prendre une forme type "fer de lance" lorsqu'elles sont aériennes et une forme "rubanée" lorsqu'elles sont immergées. C'est une adaptation morphologique.

La floraison a lieu de mai à septembre. Les fleurs blanches ou rosées s'ouvrent uniquement l'après-midi.

Plante vivace qui se multiplie rapidement grâce à son rhizome enfoncé dans la vase.

Alisma est un mot d'origine celtique qui signifie « eau », en référence à l'habitat dans lequel elle pousse. Les premiers botanistes l'ont nommée Plantago en raison de la similitude de ses feuilles avec celles du plantain.

L’espèce est plutôt en régression au niveau mondial, si bien que le taxon est protégé par l’UICN, inscrite sur la Liste rouge européenne et sur la Liste rouge mondiale.

Le populage ou soucis des marais Caltha palustris

Plante de la famille des Renonculacées, elle est facilement identifiable grâce à ses feuilles en forme de coeur et dentées. Les fleurs quant à elles sont d'un jaune vif et sont composées de 5 sépales pétaloïdes. Sa fleur jaune nectarifère (très riche en nectar), attire nombre d’insectes, en particulier des Diptères, Coléoptères, Lépidoptères et Hyménoptères.

Le souci des marais disparait en hiver : ses feuilles tombent. Il ne reste plus qu’un rhizome qui redonnera une nouvelle plante au printemps.

Espèce bioindicatrice de bonne santé du milieu, elle aime les eaux saines, pures et bien oxygénées.

Le populage des marais est entièrement toxique et ne peut être consommé frais. Il contient de la protoanémonine, un alcaloïde qui est une substance légèrement vénéneuse et qui provoque des vomissements. En homéopathie, on prépare une teinture, indiquée lors d'éruptions cutanées, de bronchites et de dysménorrhées.

Les Prêles Equisetum palustre

Les prêles ont la particularité d’être identiques au cours des saisons. Ces plantes persistent plusieurs années au même endroit : ce sont des plantes dites vivaces. Les tiges fertiles portent un épi sporangifère qui produit des spores (voir reproduction des végétaux produisant des spores). Les prêles se multiplient aussi par reproduction végétative grâce à ses rhizomes (voir reproduction des végétaux sans graines ni spores).

Le nom vernaculaire provient du latin asperella signifie « âpre ». La tige de la prêle contient en effet de la silice. Elle était utilisée pour récurer ou pour polir les métaux ou le bois.

Le Saule pleureur Salix babylonica

Le saule perd ses feuilles en hiver mais il est toujours visible. C’est une plante vivace. Il développe des bourgeons qui protégeront les futures feuilles (voir activité dissection d’un bourgeon). A l’automne, l’écorce du saule se couvre d’une cire blanche qui le protège du froid. Cette cire est d’une part hydrophobe et d’autre part protège le saule de la déshydratation.

Le saule contient de l'acide salicylique au niveau de son écorce. Cette molécule est utilisée pour lutter contre les douleurs inflammatoires, les rhumatismes et bien sûr pour faire diminuer la fièvre. Il aurait aussi des propriétés astringentes pour lutter contre les hémorragies internes.

Laîche pendante Carex pendula

Cette plante est commune dans les forêts et les milieux humides comme les bords de rivières ou les mares. Elle se caractérise par une grande taille et des épis femelles pendants.

La Salicaire commune Lythrum salicaria

La salicaire est très répandue à proximité des cours d'eau. Cette plante est assez haute (environ 1m) et est facilement reconnaissable.

Ces inflorescences roses ressemblent à des épis mais sont une succession de glomérules (les fleurs sont insérées au même niveau sur la tige). Les fleurs sont hermaphrodites. La corolle est formée de 6 pétales libres. Le calice et la corolle sont soudés. On compte 12 étamines sur deux verticilles de six et un seul style qui peut être de 3 formes (court, moyen ou long).

La salicaire est très visitée par les abeilles du début de l’été au début de l’automne, même par mauvais temps.

Le fruit est une capsule qui est souvent disséminée par l'eau.

En période de famine, les feuilles de salicaire étaient parfois consommées bouillies, comme des épinards.

La salicaire était utilisée pour soulager les nourrissons des coliques (action anti-antidiarrhéique)

article sur les plantes mellifères

Elodée Elodea

L'élodée est une plante vivace aquatique immergée. Elle a des longues et fines tiges qui portent des petites feuilles. Ces feuilles peuvent être utilisées pour l'observation des cellules et plus particulièrement des chloroplastes. L'élodée utilise principalement la multiplication végétative. Ses tiges se cassent facilement et lui permettent de coloniser rapidement les milieux.

L'élodée est une plante qui permet l'oxygénation des bassins et aquarium. Nous pouvons parfois observer sur les feuilles de petites bulles d'air sous l'effet de la lumière.

L’iris des marais Iris pseudacorus L.

L’iris a un feuillage qui jaunit en automne, une structure souterraine permettra de redonner des nouvelles feuilles au printemps, le rhizome. L’iris est une plante vivace. Ces feuilles sont en forme de glaive avec des fleurs jaunes très lumineuses. Les fruits mûrs en juillet/ août sont des capsules à trois compartiments qui flottent sur l’eau. Les graines peuvent flotter durant 12 mois sur l’eau tout en gardant leur pouvoir germinatif. Cette plante se reproduit également grâce à ces rhizomes.

Les rhizomes de l’iris des marais étaient utilisés pour ses propriétés médicinales : vomitif, diurétique et vermifuge puissant. Aujourd'hui, il est utilisé que très rarement et sous contrôle médical.

Sur les rhizomes sont fixés des micro-organismes qui ont le pouvoir de purifier l'eau d'où l'utilisation de l'Iris dans les systèmes de lagunage.

Massette à feuilles étroites Typha angustifolia ou Massette à feuille large Typha latifolia

Espèces :

La différence entre la massette à larges feuilles est que chez celle-ci les fleurs femelles et mâles sont directement réunies alors que chez la massette à feuilles étroites, elles sont séparées de 1 à 9 cm. L'inflorescence mâle disparaît rapidement après la floraison, les fleurs femelles donnent des akènes à longs poils (voir mode de dissémination des végétaux)

Les massettes sont des plantes vivaces à feuillage vert foncé au printemps- été. A l’approche de l’automne, les feuilles sèchent et deviennent brun-clair. Seul persiste un organe souterrain qui lui est vivant, le rhizome. Les massettes peuvent atteindre 3 m de haut.

Elles se disséminent rapidement grâce à des rhizomes, leur peuplement peut ainsi être multiplié par 3 au cours d’une saison. (voir multiplication des végétaux sans graines ni spores). Elles se multiplient également par reproduction sexuée au cours de la période juillet à septembre. L'inflorescence se compose de deux spadices (inflorescence en forme d’épi entouré par une grande bractée qui est une pièce florale ressemblant à une feuille) : l'inférieur femelle et le supérieur mâle. Les fleurs femelles lorsqu’elles sont à maturité éclatent et laissent déborder une bourre soyeuse. Chaque inflorescence contient plus d’une centaine de graines qui seront ainsi disséminées par le vent.

La Balsamine de l'Himalaya Impatiens glandulifera

La balsamine est une plante annuelle. Elle est d'origine d'asie centrale et orientale. Elle a été introduite en Europe au 19ème siècle comme plante ornementale et mellifère. Cette plantes s'est ensuite multipliée et a proliféré dans les milieux humides comme les berges de rivières, les talus frais, les canaux... Actuellement, elle est considérée comme une plante envahissante.

La multiplication de la balsamine est facile : il suffit de couper un morceau de tige en mai ou juin, et de la plonger dans un verre d'eau après avoir supprimé les fleurs, des racines apparaîtront très vite et vous pourrez la replanter en pot individuel dans du bon terreau.