Dans le grand groupe des plantes terrestres, les Lycophytes (qui comprennent les Lycopodes et d’autres plantes similaires) sont apparus il y a bien longtemps, sans doute il y a au moins 425 millions d’années, selon les fossiles retrouvés 1, donc après les mousses mais avant les prêles et les fougères.
Place des Lycophytes dans l’évolution des plantes terrestres (cliquez pour agrandir)
Les Lycophytes apportent deux innovations importantes par rapport aux végétaux existant alors :
- des vaisseaux conducteurs performants qui permettent de transporter l’eau et les nutriments sur de plus longues distances (les plantes peuvent donc acquérir des tailles plus importantes) ;
- ainsi que des racines absorbant l’eau du sol.
Auparavant, la terre ferme avait été colonisée par les mousses (les Bryophytes) et des espèces analogues (les Hépatiques et les Anthocérotes).
Ces végétaux ne possèdent pas encore de vaisseaux conducteurs efficaces qui permettraient de faire parcourir à la sève de longs trajets. Certes, certaines mousses, comme les Polytrics illustrés ci-dessous, disposent déjà de tissus conducteurs, appelés « leptoïdes » et « hydroïdes ». Mais ces tissus ne sont pas lignifiés comme ceux des Lycophytes (la lignine est l’un des principaux composants du bois) et le transfert des liquides s’y fait par capillarité, ce qui limite la taille de ces plantes à 10 cm au maximum.
Mousse du genre Polytric
En revanche, durant le Carbonifère les Lycophytes se développèrent jusqu’à devenir des arbres de 30 m. de hauteur, qui dominèrent les paysages (et se retrouvent aujourd’hui dans le charbon).
Les scientifiques pensent que ces premiers arbres, en pratiquant la photosynthèse sur une grande échelle, provoquèrent une réduction importante de la concentration de CO2 dans l’atmosphère terrestre, il y a environ 380 millions d’années. Avant leur apparition, cette concentration était environ 15 fois plus élevée qu’aujourd’hui. 2.
Voici une vidéo en français sur les Lycophytes géants du Carbonifère :
L’autre « invention » majeure des Lycophytes est la racine. Les mousses ont bien des organes qui les fixent au substrat, ce sont les rhizoïdes. Mais ces rhizoïdes ne sont pas capables d’absorber ni l’eau ni les nutriments du sol, contrairement aux vraies racines. Chez les mousses, l’eau pénètre dans l’organisme par toutes les parties de la plante.
Reprenons le cours de l’évolution. Les Lycophytes seront suivis par les prêles et les fougères dont les premières espèces apparaîtront il y a environ 360 millions d’années. La différence entre les Lycophytes et leurs suivants concernent les feuilles qui vont devenir plus complexes, parcourues non plus par un seul faisceau conducteur de sève mais par plusieurs (ces faisceaux correspondant aux nervures).
Les feuilles des Lycophytes (à gauche sur le schéma ci-dessus) sont en général petites, raison pour laquelle elles sont appelées microphylles (du grec « phullon », feuille).
Elles ne contiennent habituellement qu’un seul faisceau de tissus conducteurs (une seule nervure). Notez qu’un faisceau comprend d’office plusieurs vaisseaux, puisqu’il y a la sève brute et la sève élaborée.
De même, la tige ne contient qu’un seul cylindre massif de vaisseaux conducteurs.
Les végétaux plus récents ont en revanche des feuilles plus grandes, appelées par conséquent mégaphylles (à droite sur le schéma ci-dessus), et possédant un système complexe de nervures ramifiées.
Leur tige est caractérisée par une moelle centrale entourée des tissus conducteurs.
Les petites feuilles du Lycopode en massue
La Gazette des Plantes 