Les plantes sont des organismes cellulaires dotés de parois rigides et de chlorophylle, permettant la photosynthèse. Ils sont largement divisés en groupes vasculaires et non vasculaires. Les plantes non vasculaires, souvent appelées bryophytes, représentent les premières lignées qui ont colonisé la terre et conservent de nombreux traits ancestraux.
Les plantes non vasculaires manquent de xylème et de trachéides spécialisés, les conduits que les espèces vasculaires utilisent pour transporter l'eau et les minéraux. En conséquence, ils s'appuient sur des mécanismes simples de diffusion et de transport cellulaire, tels que le flux cytoplasmique, pour déplacer les nutriments dans tout le corps.
Ces organismes existent depuis plus de 450 millions d’années et évoluent à partir d’algues aquatiques. Les bryophytes modernes – mousses (Bryophyta), hépatiques (Marchantiophyta) et hornworts (Anthocerotophyta) – illustrent cette profonde histoire évolutive.
Parce qu'elles ne possèdent pas de système vasculaire, les bryophytes prospèrent dans les habitats humides où elles peuvent absorber l'eau directement à travers leurs tissus. Leur morphologie est simplifiée :ils manquent de vraies feuilles, tiges et racines. Au lieu de cela, ils poussent des coussins, des nattes ou des touffes basses qui s'ancrent au sol, aux roches ou à l'écorce des arbres via de minuscules structures ressemblant à des racines appelées rhizoïdes.
Les formes de croissance comprennent les pousses feuillues (mousses et hépatiques feuillues) et les corps thaloïdes (hornworts et certaines hépatiques). Les feuilles ou les écailles ressemblant à des feuilles sont photosynthétiques, et les tiges et les rhizoïdes soutiennent la plante mécaniquement et nutritionnellement.
La reproduction suit l'alternance classique des générations :un gamétophyte haploïde à longue durée de vie produit des gamètes, tandis qu'un sporophyte diploïde à courte durée de vie génère des spores. Les spermatozoïdes ont besoin d'un film d'eau pour nager jusqu'aux archégones, ce qui rend les bryophytes dépendants de conditions humides pour la fécondation.
La dispersion des spores se produit via des sporanges, des structures spécialisées qui libèrent des spores dans l'air ou dans l'eau. De nombreuses bryophytes se reproduisent également de manière asexuée par gemmae ou fragmentation, permettant une colonisation rapide de substrats appropriés.
Le flux cytoplasmique facilite le transport interne des nutriments et des organites en l'absence de tissus vasculaires.
Les plantes non vasculaires ont joué un rôle déterminant dans l'oxygénation de l'atmosphère terrestre et continuent de jouer un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes.
Hépatiques (Marchantiophyta) – plus de 7 000 espèces dans le monde. Ils présentent soit des tapis thaloïdes, soit des structures feuillues et produisent de courts sporophytes dépourvus de stomates.
Hornworts (Anthocerotophyta) – environ 160 espèces. Leurs sporophytes longs et en forme de corne contiennent des stomates et dispersent les spores à travers les pseudo-élatères.
Mousses (Bryophyta) – le groupe le plus diversifié avec plus de 10 000 espèces. Les mousses ont de petites feuilles aplaties, des rhizoïdes et souvent un sporophyte bien développé qui comprend une soie, un sporange et un péristome.
Des études phylogénomiques récentes suggèrent que les mousses et les cornées pourraient être plus proches des plantes vasculaires que des hépatiques, refaçonnant ainsi notre compréhension de l'évolution des plantes.