Conifères, les premiers arbres
Les conifères (Pinophyte ou Pinopside) font partie des plantes cormophytes (plante à cormus) vasculaires avec graine et sans fleurs, appelés gymnospermes.
Ils existent depuis 300 millions d’années, et ont donc connus plusieurs évolutions et adaptations. Environ 20 familles ont existé au total, dont la majorité ont disparus aujourd’hui. On estime environ 615 espèces existantes, distribuées sur 8 familles (Farjon, 2018).
Les conifères sont présents dans tous les continents habitables. Ce sont des arbres toujours verts (avec quelques exceptions) avec une taille qui varie de 1,5 à 100 m de hauteur.
Formant généralement des forêts, ils jouent un rôle dans la séquestration du carbone et dans la diversité des habitats naturels. Ils montrent aussi une grande résistance au froid et à la sécheresse, et s'adaptent au changement climatique et à la compétition avec les angiospermes.
Les conifères sont très prisés dans les jardins et comme source de bois. Ils ont aussi un potentiel thérapeutique et sont utilisés comme traitement contre plusieurs maladies
1. Structure et reproduction des conifères
Les conifères sont généralement de grands arbres, qui atteignent 100 m de hauteur et jusqu’à 10 m de diamètre. D’autres sont de taille modeste, comme le Genévrier (Juniperus communis) qui est un petit arbre de 1,5 à 15 m de hauteur (Fortin 2007).
Feuilles
en forme d’aiguilles ou d’épines, adaptées aux climats secs
Le feuillage
présente une silhouette conique régulière
Racines traçantes
Rameau
Tronc
poussant horizontalement dans la couche superficielle du sol
droit et unique, non divisé en troncs secondaires
Les conifères généralement sécrètent la résine, un produit collant et visqueux, protégeant l’arbre des insectes et des champignons (Fortin 2007).
Structure du conifère Epicéa (Picea abies)
Source : Fortin (2007)
Les feuilles des conifères sont étroites et dures, formant des aiguilles ou des écailles. C'est une adaptation à la sécheresse. Elles sont généralement persistantes, et restent sur l’arbre de trois à quatre ans avant de tomber. On trouve quand même une exception, le Mélèze, dont les feuilles tombent chaque automne.
Le feuillage (ensemble des feuilles) des conifères présente généralement une silhouette conique régulière, du fait que les branches les plus élevées sont les plus courtes.
Plusieurs espèces de conifères, dont l’Epicéa (Epinette), possèdent des racines traçantes, qui poussent plus ou moins horizontalement dans la couche superficielle du sol, leur permettant de s’enraciner dans les sols pauvres et minces.
Le conifère Cèdre de l'Himalaya
(Cedrus deodara)
Source : Guide des conifères et espèces apparentées
Jusqu’à 15 m de haut
Le conifère Genévrier
(Juniperus communis)
Source : Guide des conifères et espèces apparentées
Jusqu’à 80 m de haut
Les conifères se reproduisent à travers des organes reproducteurs sous forme de cônes, qui se développent généralement sur les rameaux d’un même arbre.
La fécondation de l’ovule (cône femelle) par un grain de pollen (cône mâle) produit une graine. Cette dernière demeure sur le cône femelle jusqu’à sa maturité. Pendant ce temps, le cône femelle durcit. Quand les graines atteignent la maturité, les écailles du cône femelle s’écartent et les graines se dispersent par le vent. La germination de la graine va donner une nouvelle plantule (Fortin 2007).
Cône femelle
Cône mâle
(plus petit)
Chez quelques conifères, les cônes de semences forment des pseudo-fruits (pas vrai) qui attirent les oiseaux pour la dispersion des graines, comme les espèces appartenant au genre Podocarpus, Cephalotaxus et Nageia (Farjon, 2018).
2. Ecologie et adaptation des conifères
Les conifères se trouvent partout dans le monde, formant des forêts homogènes ou coexistant avec d'autres arbres. On les trouve également dans les broussailles, les savanes et les steppes, et même dans les déserts.
En général, les conifères ont tendance à se développer sur des sols ou dans des climats pas très optimaux pour la croissance des plantes. Grâce à leur capacité à former des systèmes ectomycorhiziens avec des champignons, les conifères peuvent augmenter considérablement leur capacité d’absorption de l'eau et des nutriments. Cela leur permet de s’adapter aux environnements difficiles et au changement climatique, et même de vivre très longtemps et de devenir des arbres géants comme le Séquoia géant (Sequoiadendron giganteum), Cyprès de Patagonie ou Alerce (Fitzroya cupressoides), Kaori ou Kauri (Agathis australis) et Cyprès de Formose (Chamaecyparis formosensis) (Farjon, 2018).
Jusqu’à 80 m de haut
Le conifère Séquoia géant
(Sequoiadendron giganteum)
Source : Guide des conifères et espèces apparentées
Les conifères ont la capacité de s’adapter aux températures très basses dans les hautes altitudes grâce à la présence de gènes régulateurs du froid coordonnant l'acclimatation et la résistance au froid.
Ces gènes contrôlent un réseau de voies de signalisation qui cause :
Des modifications du chloroplaste et de la machinerie photosynthétique ;
L’accumulation de composés cryoprotecteurs (comme les sucres solubles) ;
L’expression de protéines induites par le froid (comme les déshydrines) ;
Et des modifications de la membrane cellulaire.
Ceci conduit à l'arrêt de la croissance, la dormance des bourgeons, des changements dans le métabolisme énergétique et la tolérance au froid. Parmi les conifères résistants au gel, on trouve les espèces du genre Abies, Picea, Pinus, Larix et Pseudotsuga (Chang et al., 2021).
D’autre part, les conifères s’adaptent à la sécheresse en utilisant plusieurs mécanismes (Moran et al., 2017), dont :
La gestion de la défaillance hydraulique et la diminution du potentiel hydrique cellulaire, en fermant les stomates ;
La prévention des dommages cellulaires causés par la baisse de la teneur en eau, grâce à la synthèse des molécules protectrices comme les protéines (chaperonines et déshydrines), l'acide aminé proline et divers glucides ;
La gestion des réserves de carbone, en maintenant les ressources énergétiques sous des formes facilement mobilisables, comme les glucides non structurels ;
Et la modification de la croissance des racines, des pousses, la morphologie du xylème et d’autres aspects physiologiques.
3. Avantages des conifères
Production du bois et du papier
Les conifères sont très utilisés dans l'industrie du bois, fournissant plus de 50 % de la récolte mondiale de bois. La majorité du bois de conifère est utilisé pour la production du papier ou destiné au bois d'œuvre.
Les conifères présentent des avantages techniques et économiques qui les rend plus apprécié comparé aux angiospermes. En effet, ils produisent un rendement économique beaucoup plus rapide avec des formes et des tailles de bois plus prévisibles.
Parmi les familles des conifères, la famille des Pinaceae est la plus exploitée, avec le genre Pinus en première place, avec comme représentatif principal le Pin de Monterey (Pinus radiata D. Don) (Farjon, 2018).
Conifères pour le jardinage
Les conifères sont très prisés dans l'horticulture. Leur culture dans les jardins et les parcs a commencé depuis le 19e siècle.
L'émergence des variétés de conifères nains, obtenus par des méthodes de sélection et de culture, a permis le développement de cette filière. Des milliers de cultivars pour les jardins de petite taille sont cultivés dans des pépinières spécialisées et vendus dans des jardineries. Aujourd'hui, la culture des conifères nains pour les petits jardins et même les balcons des immeubles de grande hauteur est une industrie florissante (Farjon, 2018).
Epinette blanche 'Humpty Dumpty'
Source: Jardin Scullion
ou la folie des conifères
Potentiel thérapeutique
Les conifères contiennent des molécules actives (alcaloïdes, terpènes et polyphénols) montrant des actions pharmacologiques, comme antioxydantes, anti-inflammatoires, antitumorales, Anticonvulsives, analgésiques et anti-nociceptives. Cette composition permet leur utilisation contre plusieurs maladies, comme les infections bactériennes et fongiques, les maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson), le cancer, le diabète et les maladies cardiovasculaires (Bhardwaj et al., 2021).
En conclusion, les conifères sont un groupe de plante très importants formant les forêts et faisant partie des parcs et des jardins. Ce sont des plantes robustes, d’adaptant aux environnements difficiles. Cependant, l’activité humaine, l'exploitation forestière et la déforestation générale ont fait des conifères l'un des groupes de plantes les plus menacés d'extinction, spécialement dans les latitudes plus basses et l'hémisphère sud (Farjon, 2018). Il est donc crucial de changer notre comportement afin d’éviter la perte de cette flore.
Sources :
Article de synthèse : Farjon Aljos (2018). The Kew Review Conifers of the World. Kew Bulletin, 73, 1–16.
Livre : Fortin Jacques (2007). Les Plantes - Comprendre la Diversité du Monde Végétal, pages 22-23. Les Éditions Québec Amérique inc.
Article de synthèse : Chang, C.Y.Y., Bräutigam, K., Hüner, N.P.A. & Ensminger, I. (2021). Champions of winter survival: cold acclimation and molecular regulation of cold hardiness in evergreen conifers. New Phytologist, 229, 675–691.
Article de synthèse : Moran, E., Lauder, J., Musser, C., Stathos, A. & Shu, M. (2017). The genetics of drought tolerance in conifers. New Phytologist, 216, 1034–1048.
Article de synthèse : Bhardwaj, K., Silva, A.S., Atanassova, M., Sharma, R., Nepovimova, E., Musilek, K., Sharma, R., Alghuthaymi, M.A., Dhanjal, D.S., Nicoletti, M., et al. (2021). Conifers Phytochemicals: A Valuable Forest with Therapeutic Potential. Molecules, 26, 3005.
Sources images :
Guide des conifères et espèces apparentées, Institut Klorane.
Jardin Scullion ou la folie des conifères.
Sources supplémentaires :
Article de synthèse : Prunier, J., Verta, J. P. & MacKay, J. J. (2016). Conifer genomics and adaptation: at the crossroads of genetic diversity and genome function. New Phytologist, 209(1), 44-62.
Livre : Dörken, V. M. & Nimsch, H. (2019). Morphology and identification of the world's conifer genera. Kessel Publishing House.
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