Xérophyte

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Un pourcentage significatif d'euphorbiaceae sont succulentes, dont certaines, comme ci-dessus, ressemblent étonnamment à des cactaceae. Ces deux familles ont adopté les mêmes stratégies face au stress hydrique. On parle de convergence évolutive.
Répartition du biome déserts et broussailles xérophytes

La définition première de xérophytes (du grec ξηϱός - xêros : sec, et φυτόν - phuton : plante) qualifiait des plantes adaptées aux milieux secs. Maintenant le terme xérophyte définit plutôt une plante vivant en milieu aride, capable de résister à de grands déficits d’eau. Ces plantes se rencontrent dans des environnements très variés, tels que les déserts rocailleux, mais aussi dans la canopée des forêts tropicales. Les cactus et d'autres plantes succulentes poussent dans les déserts, alors que certaines broméliacées peuplent la cime des arbres des forêts ombrophiles.

Les vraies xérophytes sont des plantes qui survivent tout au long de l’année, incluant les périodes de sécheresse, grâce à leurs organes sous-terrains qui obtiennent l’eau des précipitations locales ainsi que de l’humidité atmosphérique.

Xérophytes poikilohydriques

Plusieurs lichens, algues et fougères se retrouvent dans cette catégorie de xérophytes. Certains lichens absorbent leur eau de l’humidité dans l’air durant la nuit, et assimilent le CO2 en début de journée. D’autres vivent là où le sol n’est jamais inondé. Quelques-uns forment de petits thalles et utilisent la rosée comme source d’eau. Il y a également des espèces d’algues désertiques qui survivent grâce aux légères pluies et à la rosée comme source d’hydratation ainsi que pour éviter l’évapotranspiration. Ces algues et lichens vivent dans des déserts brumeux. Aussi, il y a des ptéridophytes poikilohydriques, qui, durant les périodes de sécheresse, ont les feuilles qui s’assèchent, mais celles-ci regagnent leur turgescence ainsi que leur couleur en 15 à 30 minutes après la première pluie suivant la sécheresse. Leur potentiel osmotique est élevé pendant la période de pluie, mais est tout de même bas comparé aux annuelles d’hiver. Ces plantes ptéridophytes n’ont pas un système de conduction d’eau très efficace, c’est pourquoi elles ne vivent pas dans des déserts extrêmes.

Xérophytes malacophylles

Les espèces appartenant à ce groupe subissent de courtes périodes de sécheresse. Par conséquent, elles ont une période étendue où l’eau est disponible. Celle-ci s’étend du printemps jusqu’au début de l’été. Au début des sécheresses, elles retiennent peu leur transpiration, cela crée donc un grand déficit d’eau. Par contre, les feuilles peuvent résister à ce déficit jusqu’à un certain degré. Ces plantes sont donc euryhydriques, c’est-à-dire qu’elles acceptent de très nombreux biotypes.

Xérophytes sclérophylles et aphylles

Certaines espèces de sclérophylles vivent dans un climat méditerranéen. Ils sont capables de retenir leur transpiration afin de conserver le maximum d’eau possible, contrairement aux aphylles. Les plantes sclérophylles entrent en dormance durant l’été, quand l’habitat est extrêmement sec. Cela a pour conséquences de réduire leur taux de photosynthèse, leur reproduction ainsi que leur croissance. Pour compenser cette réduction, elles ont un haut taux de croissance et produisent beaucoup de photosynthèse lorsqu’elles sont actives. Plusieurs espèces de ces plantes ont des racines épaisses et des tiges souterraines capables de conserver les nutriments et l’eau pour de longues périodes. Ces structures leur permettent de survivre aux sécheresses en plus d’engendrer la production de feuilles et de tiges quand les conditions redeviennent favorables. Les feuilles des sclérophylles ont différentes fonctions, elles ont un mécanisme capable de se protéger contre l’herbivorie, les pathogènes ainsi que des dommages liés au vent.


Xérophytes sténohydriques

Les plantes de ce groupe ferment leurs stomates dès qu’il y a un léger déséquilibre hydrique, ainsi il n’y a pas de baisse de potentiel osmotique. Ces plantes sont donc hydrostables[1].


Plusieurs adaptations sont apparues chez les xérophytes, celles-ci visent principalement à limiter la perte d'eau, ainsi qu'à recueillir autant d'eau que l'environnement puisse leur fournir.

Mécanismes Adaptation Exemple
Limitation
de la perte d'eau
cuticule céreuse Opuntia
nombre réduit de stomates
stomate enchâssé Pinus
stomate ouvert la nuit Carpobrotus edulis
duvet à la surface Sempervivum arachnoideum
feuilles incurvées Ammophila
Stockage de l'eau feuille succulente Bryophyllum
tige succulente Caulanthus inflatus
tubercule charnu Raphionacme
Prise d'eau système racinaire profond Acacia
directement à la nappe phréatique Nerium oleander
système racinaire étendu peu profond
absorption de l'humidité de l'air Tillandsia


Adaptations morphologiques[2]


Stomates, cuticule et cellules photosynthétiques

Beaucoup de plantes désertiques sont isobilatérales, c’est-à-dire qu’elles ont des stomates des deux côtés du mésophylle. Par conséquent, le CO2 se rend plus vite aux chloroplastes, ce qui améliore l’efficacité de la photosynthèse. Les xérophytes ont un plus grand nombre de stomates par millimètres carré sur le mésophylle comparé aux mésophytes. Ceci permet un contrôle sur les pertes d’eau lorsque le sol s’assèche, en plus de minimiser la distance du CO2 à parcourir pour atteindre les cellules photosynthétiques. Chez certaines plantes, on retrouve les stomates dans les cryptes, ceci rallonge la distance que l’eau doit parcourir pour diffuser, améliorant ainsi la résistance aux pertes d’eau. Par conséquent, la transpiration est directement réduite. Une autre adaptation est une cuticule plus épaisse, donc cela augmente la résistance cuticulaire, réduisant ainsi les pertes d’eau. Aussi, cela permet le rayonnement de la lumière sur la feuille. Les cellules photosynthétiques sont profondes dans la feuille, puisque la lumière est plus intense et pénètre facilement dans la feuille.

Racines

Comme adaptation, il y a le système racinaire fibreux qui forme un réseau dense pour capter le maximum d’eau et de nutriments du sol. Aussi, il y a d’autres espèces qui ont une seule racine pivotante qui est profonde dans le sol. Celle-ci est épaisse et conserve les nutriments.

Xylème

Chez les dicotylédones vivant dans des milieux très secs, les cellules du xylème sont plus petites et plus étroites avec des parois épaisses. Ceci permet l’acheminement de l’eau lorsqu’il y a une très forte pression négative. Sans cette adaptation, les vaisseaux du xylème collapseraient vu cette forte pression.


Certaines plantes poussant dans des biotopes non arides présentent des caractéristiques xérophytiques :

  • Confrontées au froid, l'eau du sol est indisponible durant les périodes de gel.
  • En milieu saturé en sel, les halophytes développent des stratégies de lutte contre la différence de pression osmotique, ressemblant à celles des xérophytes.

Il convient de ne pas confondre xérophyte et xérophile : les xérophytes sont des organismes adaptés à la sécheresse, mais pouvant aussi, sous certaines conditions, vivre en milieu humide, alors que les xérophiles (ξηϱός - xèros : sec, et ϕιλέω - philéô : aimer) sont des organismes ne pouvant vivre que dans des milieux secs, et qui dépérissent dans des milieux plus humides. Par exemple, parmi les cactées, les opuntias sont xérophytes : ils peuvent résister longtemps, parfois plusieurs années, à une sécheresse plus ou moins poussée, mais ont besoin d'eau pour végéter vraiment, et si ce n'était en raison du froid, ils s'adapteraient parfaitement en pleine terre à un climat français moyen. Les ariocarpus et turbinicarpus sont xérophiles : ils ne supportent pas plus que quelques arrosages en été, et doivent être maintenus totalement au sec en hiver.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Brow Jr. G.W et al. Desert Biology special topics on the physical and biological aspects of arid regions. volume 2 Academic press. 1974
  2. Gurevitch J., Scheiner. M. Samuel, Gordon A.Fox, The ecology of plants second edition, Sinauer associates, Inc, 2006

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Un virevoltant (Salsola tragus).

Liens externes[modifier | modifier le code]