Étude de la fougère

1. Où vivent les fougères ?

Les fougères sont des plantes sans fleurs qui vivent surtout dans les milieux humides et ombragés : sous-bois des forêts de Guinée forestière, bords de ruisseaux, talus humides, vieux murs, troncs des palmiers à huile. Certaines espèces supportent des milieux plus ouverts, sur les bords des routes ou dans les jachères. Dans les forêts tropicales humides, il existe même des fougères arborescentes, dont le tronc peut dépasser la taille d'un homme.

Les fougères forment le groupe des ptéridophytes (du grec pteris, « fougère »).

2. L'appareil végétatif de la fougère

a) Le rhizome. La vraie tige de la fougère est un rhizome : une tige souterraine, horizontale, souvent brune et couverte d'écailles ou de poils. Elle porte des bourgeons et s'allonge chaque année. C'est la grosse tige brune découverte par Ousmane.

b) Les racines. Le rhizome porte de nombreuses racines adventives, fines, qui fixent la plante et absorbent l'eau et les sels minéraux du sol. Ce sont de vraies racines, contrairement aux rhizoïdes des mousses.

c) Les frondes. Les feuilles de la fougère s'appellent des frondes. Elles sortent du rhizome et peuvent être très grandes. Chaque fronde comprend :

• un pétiole, qui la rattache au rhizome ;
• un axe central, le rachis, prolongement du pétiole ;
• un limbe très découpé en folioles (ou pennes), disposées de part et d'autre du rachis, comme les barbes d'une plume.

Les jeunes frondes sortent du rhizome enroulées en crosse : elles se déroulent peu à peu en grandissant. Ce mode de développement, appelé préfoliaison circinée, est typique des fougères.

d) Les vaisseaux conducteurs. Le rhizome, les racines et les frondes contiennent des vaisseaux conducteurs de sève : de fins tubes qui transportent l'eau et les sels minéraux des racines jusqu'aux frondes, et la matière fabriquée par les frondes jusqu'au reste de la plante. Grâce à ces vaisseaux, la fougère peut transporter l'eau loin des racines : elle peut donc devenir grande, contrairement aux mousses.

3. Les sores et les spores

Sous certaines frondes, dites frondes fertiles, on observe des sores : de petits amas bruns ou orangés, disposés régulièrement. Chez beaucoup de fougères, chaque sore est protégé par une fine membrane, l'indusie.

Au microscope, un sore est formé de nombreux sporanges : de petits sacs portés par un pied, entourés d'une rangée de cellules épaisses appelée l'anneau. Chaque sporange contient de nombreuses spores (souvent 64).

Quand l'air devient sec, l'anneau se dessèche et se redresse, ce qui déchire le sporange ; puis il revient brusquement à sa place et projette les spores, comme une petite catapulte. Le vent disperse ensuite ces spores très légères.

4. Le cycle de la fougère

La fougère présente une alternance de générations très nette :

1. La fougère adulte est le sporophyte : elle produit les spores dans les sporanges des sores (étape asexuée).
2. Une spore qui tombe sur un sol humide germe et donne un prothalle : une petite lame verte en forme de cœur, de quelques millimètres, fixée au sol par des rhizoïdes. Le prothalle est le gamétophyte. Il vit seul et fabrique sa propre matière.
3. Sous le prothalle se forment les anthéridies (qui produisent les anthérozoïdes) et les archégones (qui contiennent chacun une oosphère).
4. Quand une mince couche d'eau (pluie, rosée) recouvre le prothalle, les anthérozoïdes nagent jusqu'aux archégones : fécondation, formation d'une cellule-œuf.
5. L'œuf se développe sur le prothalle en une jeune fougère, avec une première racine et une première fronde. Le prothalle disparaît. La jeune fougère grandit et forme un rhizome.

La fougère se multiplie aussi de façon végétative : son rhizome s'allonge et se ramifie sous terre, et chaque morceau de rhizome muni de bourgeons peut donner une nouvelle touffe. C'est pourquoi les fougères forment souvent de grands peuplements dans les sous-bois et sont difficiles à éliminer des champs.

5. Comparer la fougère et la mousse

La fougère est donc plus complexe que la mousse : elle possède de vraies racines, une tige et des feuilles parcourues par des vaisseaux. Mais, comme la mousse, elle reste dépendante de l'eau pour sa fécondation, ce qui la limite aux milieux humides.

6. L'importance des fougères

• Elles protègent le sol des forêts et des talus contre l'érosion grâce à leurs rhizomes et leurs racines serrées.
• Elles participent à l'humidité et à la richesse des sous-bois.
• Certaines sont cultivées comme plantes ornementales dans les cours et les jardins.
• En revanche, certaines fougères envahissent les jachères et les champs après les défrichements : leur rhizome les rend difficiles à arracher.