Les fougères, plantes des sous-bois
Les fougères, aussi appelées ptéridophytes, comptent parmi les plantes les plus anciennes de la planète. Elles font partie des Filicophytes, des plantes cormophytes (plante à cormus) vasculaires, avec absence de fleurs. Elles appartiennent à la catégorie des cryptogames : plantes aux organes de reproduction cachés.
On trouve environ 400 genres et 13 600 espèces, ayant des tailles de quelques millimètres à plusieurs mètres (20 mètres). Elles peuvent être vivaces ou annuelles, terrestres, aquatiques ou épiphytes.
Les fougères vivent dans des milieux humides et ombragés, généralement dans les forêts tropicales. L’Inde représente la plus grande diversité, grâce à son atmosphère très propice à leur croissance (Nagajyothi et al., 2024).
La décomposition de ces plantes avec d’autres de la période carbonifère a donné les gisements de combustibles fossiles, comme le charbon (Fortin, 2007).
1. Habitats divers
Les fougères comptent parmi les plantes les plus anciennes de la planète, et elles continuent de fasciner par leur capacité à prospérer dans une diversité incroyable d’environnements. Des forêts tropicales humides aux zones alpines inhospitalières, elles ont colonisé presque tous les coins du globe, sauf les régions arctiques les plus extrêmes. Leur présence variée et leur adaptation remarquable à divers habitats en font des éléments clés de nombreux écosystèmes (Nagajyothi et al., 2024) :
- Forêts tropicales humides : Sont leur habitat idéal. Ces forêts tropicales offrent des conditions chaudes, humides et non ensoleillées adéquates à la croissance des fougères sur le sol, les sous-bois et les troncs d'arbres, créant un tapis vert dense.
- Forêts tempérées : Offrent un habitat privilégié aux fougères qui préfèrent des températures plus fraîches et des niveaux d'humidité modérés. Ces plantes colonisent souvent les sols forestiers, les troncs d'arbres en décomposition et les crevasses des rochers.
- Zones humides et marécages : Dans les marais, les marécages et les berges des rivières, les fougères jouent un rôle crucial en formant des peuplements denses. Elles sont capables de tolérer les sols saturés d'eau, un environnement où peu de plantes peuvent survivre. Leurs racines ancrées dans des sols gorgés d'eau aident à stabiliser les berges et à prévenir l’érosion.
- Environnements côtiers : Même dans les conditions extrêmes des côtes, où les embruns salés et les fluctuations des marées mettent les plantes à rude épreuve, certaines fougères s’épanouissent. On les trouve dans les dunes de sable, les mangroves et les marais salants. Elles ont développé des adaptations uniques, telles que des mécanismes pour tolérer le sel et les sables mouvants.
- Zones alpines et subalpines : Les fougères alpines défient les éléments en prospérant à des altitudes élevées. Elles supportent des vents violents, des températures glaciales et des saisons de croissance courtes. On les trouve sur les pentes rocheuses, dans les prairies alpines et les forêts subalpines, où elles apportent une touche de verdure aux paysages souvent austères.
- Habitats épiphytes : Certaines fougères, dites épiphytes, ont développé la capacité de pousser sur d'autres plantes sans les parasiter. On les trouve suspendues sur les troncs et les branches des arbres, en particulier dans les forêts tropicales humides et les forêts de nuages. Ce mode de vie aérien leur permet d'accéder à plus de lumière et à l'humidité ambiante.
- Habitats de crevasses et de rochers : Les fougères des milieux rocheux sont de véritables experts en survie. Elles s’enracinent dans les crevasses des rochers ou sur les parois des falaises, là où très peu de sol est disponible. Leur capacité à s’adapter à des conditions sèches et à se fixer solidement sur des surfaces verticales en fait des pionnières de ces écosystèmes inhospitaliers.
2. Structure des fougères
Les fougères sont des plantes à cormus, ayant des organes nettement différenciés, avec absence des fleurs (Fortin, 2007).
La tige est un rhizome souvent souterrain et renflé. Elles ont de véritables racines, contrairement aux mousses. Les feuilles, appelées frondes, sont grandes, vertes et divisées en pinnules.
Les fougères sont des végétaux vasculaires, possédant des vaisseaux transportant l’eau et les substances nutritives à travers la plante.
Les sores
Tapissent la face inférieure des pinnules.
Sont des amas de sporanges,
petits organes producteurs de spores
La fronde
Feuille qui prend naissance sur le rhizome
Les pinnules
Divisions du limbe de la fronde
Le limbe
Le pétiole
Jeune fronde en forme de crosse
Le rhizome
Les racines adventives
Structure de la fougère polypode commun
Source : Fortin (2007)
Les fougères, avec leur diversité fascinante, présentent des structures uniques qui varient selon leur habitat (Nagajyothi et al., 2024):
- Fougères terrestres : leur tige peut être érigée ou rampante, et leurs frondes se déploient dans différentes directions : verticalement, en rosette ou étalées horizontalement.
Les tiges dressées sont souvent ligneuses et non ramifiées, donnant parfois naissance à des fougères
arborescentes (ressemblant à de véritables arbres). En revanche, les rhizomes rampants portent
des frondes plus espacées et peuvent être ramifiés ou non.
Exemples de genres de fougères terrestres : Dryopteris, Cyclosorus, Adiantum, Striatus, Pteris et Alsophila.
Genre Dryopteris
- Fougères aquatiques et subaquatiques : ont des tiges compactes ou rampantes leur permettent de survivre dans les environnements où les ressources en nutriments peuvent être limitées. Certaines flottent librement à la surface de l'eau, tandis que d'autres s'enracinent dans les sédiments au fond. Elles sont parfois rhéophytes, c’est-à-dire adaptées aux eaux en mouvement.
Exemples de genres de fougères aquatiques : Azolla, Marsilea et Salvinia.
Genre Azolla
- Fougères épiphytes : ont des tiges compactes leur permettant de s’accrocher solidement aux arbres, avec des frondes qui peuvent être pendantes, érigées ou arquées pour capter la lumière et l'humidité. Les fougères sous-épiphytes poussent sur des débris en décomposition, des rochers recouverts de mousse ou des sols forestiers.
Exemples de genres de fougères épiphytes : Polypodium, Drynaria, Lepisorus et Platycerium.
Polypodium glycyrrhiza
3. Reproduction chez les fougères
La reproduction peut se faire de manière (Fortin, 2007) :
Asexuée : le rhizome souterrain s’allonge horizontalement et donne naissance à de nouvelles feuilles ;
Sexuée : les spores (cellules spécialisées) libérées par les sporanges germent en gamétophytes contenant les gamètes mâles et femelles (cellules sexuelles). La fusion des deux gamètes (fécondation) donne un zygote qui donne ensuite une nouvelle fougère.
4. Rôles et applications des fougères
Les fougères remplissent de multiples fonctions écologiques et sont utilisées dans divers domaines (Nagajyothi et al., 2024) :
- Fougères médicinales : Riches en composés bioactifs comme les alcaloïdes, phénols et flavonoïdes, les fougères sont utilisées en allopathie, homéopathie et médecine traditionnelle ayurvédique (indienne) pour traiter les blessures et diverses affections, comme les maladies cutanées, les troubles respiratoires et digestifs. Exemples de fougères : Dryopteris cristata (Dryoptéris à crêtes) et Polystichum squamosum (fougère écailleuse).
- Fougères comestibles : Certaines fougères sont consommées dans les salades ou sous forme de plats spécifiques. Elles offrent une source précieuse de nutriments grâce à leurs spores riches en lipides, protéines et calories. Exemples de fougères comestibles : Rumohra, Pteridium aquilinum (fougère aigle), Matteuccia struthiopteris (fougère autruche) et Osmundastrum cinnamomeum (fougère cannelle).
- Fougères ornementales : Les fougères, avec leurs feuilles délicates en forme de plumes, embellissent les jardins et les intérieurs. Elles sont idéales pour les terrariums, paniers suspendus ou comme plantes d'intérieur. Exemples populaires : Adiantum, fougère de Boston et fougère à feuilles de cuir. Certaines fougères absorbent les toxines présentes dans l'air, telles que le benzène, le formaldéhyde et le trichloréthylène, ce qui en fait d'excellentes plantes dépolluantes et purificatrices d'air. Exemple : Rumohra adiantiformis (Rumohra à feuilles d'adiante).
- Ecotourisme et activités récréatives : Les forêts de fougères et les jardins botaniques attirent les amateurs de nature et les écotouristes, contribuant au développement de l’écotourisme. Plusieurs activités sont associées à ces espaces, comme les randonnées, l’observation des oiseaux et la photographie de paysages naturels.
- Applications industrielles : Les fougères sont utilisées dans la fabrication de produits variés comme le savon (Gleichini hirta, Dicranopteris linearis ou fougère fourchue), les lubrifiants (Pteridium, Lycopodium), les fibres (Osmunda), les boissons gazeuses (Cyathea incana ou fougère à écorce) et comme matériau de construction brut dans les zones tropicales (Cyathea mendullaris ou Fougère arborescente noire).
- Investigation médico-légale : Les fougères, comme Ceratopteris richardii (fougère de Richard), sont des plantes modèles pour l'enseignement et la recherche, souvent appelée « fougère C ».
- Agriculture : Les fougères sont utilisées comme engrais dans les rizières (Azolla), dans l'alimentation des vaches pour augmenter la production de lait, ou comme substrat pour la culture d'épiphytes (fougères arborescentes).
- Insecticides : Les fougères sont utilisées pour éradiquer les insectes nuisibles. Exemple : Dryopteris, grâce à sa molécule le filicine.
- Phytoremédiation : Les fougères sont utilisées pour dépolluer les eaux contaminées par des métaux lourds.
- Rôles écologiques : Les fougères contribuent à la conservation des sols, régulent leur humidité, augmentent leur fertilité par la fixation d’azote et les stabilisent dans les zones sujettes à l'érosion. En plus, elles fournissent un abri à de nombreux petits animaux et insectes et contribuent à la qualité de l'air en absorbant le dioxyde de carbone.
Sources :
Article de synthèse : Nagajyothi, G. N., Taj, A., Kavana, G. B. & Meghana, K (2024). Review on Fern: A Fascinating Foliage. Asian Journal of Environment & Ecology, 23 (8), 97-118.
Livre : Fortin Jacques (2007). Les Plantes - Comprendre la Diversité du Monde Végétal, pages 20-21. Les Éditions Québec Amérique inc.
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