Biomécanique et évolution de la forme grimpante chez les palmiers (Arecaceae)

par Sandrine Isnard

Thèse de doctorat en Biologie des populations et écologie

Sous la direction de Nicholas P. Rowe et de Thomas Speck.

Soutenue en 2005

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    La forme de croissance grimpante est apparue à plusieurs reprises au cours de l’évolution des palmiers dans des groupes phylogénétiquement éloignés. Parmi les 2700 espèces de palmiers décrites plus de 500 sont grimpantes. Ce travail s’intéresse à diverses espèces appartenant aux deux sous-familles comptant des formes grimpantes, les Arecoideae et les Calamoideae, respectivement distribuées en Amérique du Sud et en Asie du Sud-est. L’objectif de cette étude est de souligner les traits mécaniques, morphologiques et développementaux liés à l’accomplissement du port grimpant dans cette famille caractérisée par l’absence de croissance secondaire. Les résultats sont discutés au regard des hypothèses phylogénétiques récentes et sont comparés aux travaux antérieurs sur l’architecture mécanique des lianes dicotylédones. La première partie de l’étude concerne l’architecture mécanique et le développement des axes. Les résultats soulignent le rôle mécanique des gaines foliaires au cours du développement et mettent en évidence des adaptations spécifiques des axes pour le port grimpant dans chaque sous-famille. La seconde partie s’intéresse à l’organisation morphologique et structurelle des organes d’attache (cirrhes et flagelles) caractérisant les palmiers grimpants. Les forces de rupture des crochets et acanthophylles et les variations des propriétés mécaniques le long des cirres et flagelles sont discutées en terme d’écologie, d’exploration de l’espace et d’accrochage de la plante sur ses supports. Les résultats suggèrent que l’évolution convergente marquée vers le port grimpant a en réalité produit des architectures mécaniques spécifiques en fonction des affinités phylogénétiques des différents genres. Dans les deux sous-familles l’apparition de la forme grimpante pourrait résulter de processus hétérochroniques du développement impliquant une réduction de la phase d’établissement qui caractérise les palmiers arborescents

  • Titre traduit

    Biomechanics and evolution of the climbing habit in palms (Arecaceae)


  • Résumé

    The climbing growth form has appeared several times during palm evolution and in phylogenetically distant groups. Among the 2700 species recognised in the Arecaceae, more than 500 are climbers. This study deals with species belonging to the two subfamilies, which include climbing forms, the Arecoideae and the Calamoideae, from South America and South-east Asia respectively. The main objective is to understand the mechanical, morphological and developmental traits linked to the climbing habit in a family that lacks secondary growth. The results are discussed using recent phylogenetic reconstructions and are compared with previous studies on the mechanical architecture of dicotyledonous lianas. The first part deals with the mechanical architecture and development of axes. The results emphasize the mechanical role of the leaf sheath and specific adaptations of the stem for the climbing habit in each subfamily. In the second part, morphological and structural organisation of attachment organs (flagellum and cirrus) are investigated. Breaking forces of hooks and acanthophylls, and the variations of mechanical properties along cirri and flagellae are discussed in terms of the plant ecology, its potential for occupying space and its attachment to supports. The results suggest that the apparently strongly convergent evolution towards the climbing habit has in fact produced specific mechanical architectures according to the phylogenetic constraints of different genera. In both subfamilies the occurrence of the climbing growth form may have resulted from heterochronic processes, involving the reduction of the establishment phase that characterise arborescent palms

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Informations

  • Détails : 1 vol. (220 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 140-149. Annexes

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