FLEUR

En biologie, chez les plantes à fleurs (angiospermes), la fleur constitue l'organe de la reproduction sexuée et l'ensemble des « enveloppes » qui l'entourent. Après la pollinisation, la fleur est fécondée et se transforme en fruit contenant les graines. Les fleurs peuvent être solitaires, mais elles sont le plus souvent regroupées en inflorescences.

Très tôt, les fleurs ont attiré l’attention de l’homme, qui les utilise et les cultive pour la parure (couronne de fleurs), pour l’ornementation intérieure (fleurs coupées, bouquets, ikebana) et extérieure (jardins, plates-bandes, etc.) ainsi que pour leurs odeurs et pigments. Les fleurs ont souvent inspiré les artistes, peintres, poètes, sculpteurs et décorateurs. La culture des fleurs est la floriculture, une branche de l'horticulture.

Affiche présentant diverses fleurs et inflorescences.

Structure

La plupart des fleurs sont hermaphrodites, c'est-à-dire qu'elles ont à la fois des organes reproducteurs mâles et femelles : elles ont un pistil et des étamines. Les étamines sont la partie mâle (qui libère du pollen), et le pistil la partie femelle (qui reçoit le pollen). Certaines plantes comme le pistachier ou le kiwi ont des fleurs qui ne sont pas hermaphrodites : elles sont soit mâles, soit femelles, les scientifiques parlent de fleurs gonochoriques. D'autres plantes comme l'avocatier ont des fleurs qui sont successivement mâles et femelles, on parle alors d'hermaphrodisme successif.

La fleur hermaphrodite est constituée de pièces florales insérées sur un réceptacle floral. Lorsque la fleur est complète, elle comprend quatre verticilles de pièces florales. De l'extérieur vers l'intérieur, on rencontre :

le calice, formé par l'ensemble des sépales ;
la corolle, formée par l'ensemble des pétales ;
l'androcée, c'est-à-dire l'ensemble des étamines (partie mâle), qui produit le pollen ;
le gynécée ou pistil, formé par l'ensemble des carpelles (partie femelle).

Calice et corolle forment le périanthe, enveloppe stérile, qui joue un rôle protecteur pour les pièces fertiles, et attractif pour les animaux pollinisateurs.

Ce plan théorique de la fleur, que l'on trouve typiquement chez le bouton d'or (Renonculacées), est sujet à de nombreuses variations. On rencontre par exemple des fleurs sans pétales, dites « apétales ». Une fleur mixte est une fleur qui possède à la fois étamines et pistil.

« La fleur double est celle dont quelqu'une des parties est multipliée au-delà de son nombre naturel, mais sans que cette multiplication nuise à la fécondation. Les fleurs se doublent rarement par le calice, presque jamais par les étamines. Leur multiplication la plus commune se fait par la corolle. Les exemples les plus fréquents sont dans les fleurs polypétales, comme œillets, anémones, renoncules ; les fleurs monopétales doublent moins communément. Cependant on voit assez souvent des campanules, des primevères auricules, et surtout des jacinthes à fleur double. Ce mot de fleur double ne marque pas dans le nombre des pétales une simple duplication, mais une multiplication quelconque. Soit que le nombre des pétales devienne double, triple, quadruple, etc., tant qu'ils ne multiplient pas au point d'étouffer la fructification, la fleur garde toujours le nom de fleur double ; mais, lorsque les pétales trop multipliés font disparaître les étamines et avorter le germe, alors la fleur perd le nom de fleur double et prend celui de fleur pleine. »

Schéma théorique d'une fleur. 1. Réceptacle floral ; 2. Sépale ; 3. Pétale ; 4. Étamine ; 5. Pistil ou gynécée.

Morphologie de la fleur d’Oxalis acetosella. 1. Pétale ; 2. Sépale ; 3. Anthère ; 4. Stigmate ; 5. Ovaire ; 6. Fruit ; 7. Graine.

La fleur dans le cycle de la plante

Chez les angiospermes, ou plantes à fleurs, la fleur est le siège des organes de la reproduction. La reproduction a lieu par pollinisation des carpelles par le pollen émis par les étamines. La pollinisation peut notamment avoir lieu à l'aide d'insectes (entomogamie), ou du vent (anémogamie).

Dans le cas fréquent de l'entomogamie, les fleurs attirent et utilisent les pollinisateurs par divers moyens :

Les couleurs de leur corolle, plus ou moins vives et, pour certaines, uniquement perçues dans l'ultraviolet par certains insectes.
La fragrance. Les fleurs sont souvent parfumées, leur odeur pouvant porter jusqu'à plus d'un kilomètre dans un air non pollué et assez humide.
L'offre en nectar et pollen. Le nectar sucré est butiné par de nombreux insectes, notamment les abeilles, les papillons et les syrphes, mais aussi pour certaines espèces de chauve-souris ou d'oiseaux (colibris). La plante sécrète aussi des substances rendant ce nectar amer pour que chaque pollinisateur n'en consomme pas trop. Le parfum floral, l'amertume et le caractère sucré du nectar, par un dosage équilibré des substances attirantes et repoussantes, garantissent aux plantes une reproduction optimale. Le parfum floral, notamment pour les fleurs qui se font polliniser de nuit (chèvrefeuille), a un double rôle : attirer et guider les pollinisateurs qui sont récompensés par du nectar et du pollen. Mais la fleur émet aussi des composants rendant le nectar assez amer pour que l'insecte n'en prélève pas trop ou pour éloigner des consommateurs qui ne seraient pas aptes à féconder l'espèce.

La plante émet aussi des substances protectrices pour sa fleur et pour les organes de cette fleur. Ce sont des composés insecticides et fongicides toxiques tels que la nicotine du tabac. On a ainsi montré que des plants de tabac sauvage (Nicotiana attenuata) génétiquement modifiés pour ne pas produire de nicotine ou de benzylacétone (parfum qui contribue à l'odeur du cacao, du jasmin et de la fraise) sont nettement moins bien fécondés et produisent jusqu'à cinq fois moins de graines⁴^,⁵^,⁶.

Des leurres visuels ou olfactifs. Une orchidée prend l'apparence d'un insecte tel l'Ophrys bourdon ; des plantes prennent l'aspect ou l'odeur de la viande pourrie, ce qui attire les mouches qui les pollinisent.
Des dispositifs « piégeant » provisoirement des insectes, le temps qu'ils se couvrent de pollen.

L’éclosion des fleurs, ou floraison, est souvent très éphémère, mais ce phénomène est chez certaines plantes compensé par l'éclosion échelonnée de séries ou grappes de fleurs.

Cycle de vie d'une angiosperme.

Comportements

Certaines fleurs se ferment le soir. Ce phénomène s'appelle la nyctinastie ; il est le résultat d'une réaction de la fleur à une stimulation (un stimulus ou des stimuli) extérieure. La température et la luminosité baissant à la tombée de la nuit, l'humidité augmente et certaines fleurs se referment. Ce mouvement est dû aux cellules de la base de la corolle. De nuit, elles se gonflent d'humidité, ce qui entraîne la fermeture des pétales.

Évolution

Les angiospermes sont un groupe monophylétique, apparu relativement récemment et qui s'est rapidement diversifié, avec environ 250 000 espèces actuelles. La plus ancienne plante à fleur jamais découverte est Archaefructus, venant de Chine et probablement aquatique. Elle daterait d'il y a 120 millions d'années (début du crétacé). Cette découverte a été effectuée grâce à un fossile mis au jour à environ 400 km au nord-est de Pékin par le géologue Ge Sun. On note l'absence de pétale et de sépale mais on a identifié des carpelles, et des étamines, dispersés le long d'une tige, et non ancrés sur un même point. Il s'agirait donc de la première angiosperme connu.

Archaefructus liaoningensis.

Perception par l'homme

La présence de fleurs dans le paysage, la ville, l'environnement intérieur (chambre d’hôpital, classe, bureau, cellule de prison…) induit un sentiment et des réactions psychophysiologiques, qui varient selon les personnes, les cultures, les saisons, et les contextes, qu'on commence à pouvoir quantifier.

Par exemple, on a demandé à 119 étudiants (52 hommes et 67 femmes, âgés en moyenne de 21 ans, répartis en 3 groupes) de remplir une tâche en 10 minutes. Le premier groupe, de contrôle, devait remplir des pots avec de la terre. Le deuxième groupe devait repiquer des plantes non fleuries (Viola × wittrockiana Sakura Sakura). Le troisième groupe devait repiquer des plants de la même espèce, mais en fleurs. Des tests ont été faits avant et après l'expérience : électroencéphalogramme (EEG), électromyogramme (EMG), enregistrements du nombre de clignements d'yeux par minute et Profile of Mood States (POMS) — test mesurant les variations de l'humeur du sujet. Le ratio ondes alpha/ondes bêta avec les yeux fermés a considérablement augmenté sauf chez ceux qui ne manipulaient que de la terre. L'amplitude de l’onde bêta avec les yeux ouverts a diminué chez ceux manipulant les plantes, et particulièrement les plantes fleuries de même que l'électromyogramme et la fréquence de clignotements des yeux. Le sentiment de fatigue était significativement réduit chez ceux qui ont rempoté les plantes fleuries par rapport aux autres groupes, confirmant l'effet de relaxation physiologique que procurent les plantes fleuries, plus encore que les plantes non fleuries.