Les arbres à feuilles sont généralement appelés arbres feuillus ou arbres à feuilles larges. Ces arbres se distinguent des conifères, qui portent des aiguilles ou des écailles.
Beaucoup d’arbres feuillus perdent toutes leurs feuilles en automne, un phénomène appelé abscission, ce qui leur permet de conserver l’eau pendant l’hiver. Ce sont les arbres caducs.
Les autres sont appelés arbres persistants. Bien qu’ils gardent leur feuillage toute l’année, ils perdent quand même des feuilles. Cette perte est simplement moins visible car elle est étalée dans le temps et compensée par la croissance de nouvelles feuilles.<
De plus, la durée de vie des feuilles des persistants est généralement plus longues que celles des arbres caducs.
Une feuille est un organe aérien très important dans la nutrition de la plante. C’est le lieu ou s’effectue la photosynthèse qui génère des composés organiques (sucres, protéines) formant la sève élaborée, utilisée par le végétal pour alimenter l’ensemble ses cellules.
La feuille est généralement composée de 2 parties :
- Le limbe, qui contient les cellules chlorophylliennes responsables de la photosynthèse,
- Le pétiole, passage des vaisseaux conducteurs de sève brute et élaborée, de la tige vers le limbe. Une feuille sans pétiole apparent est dite sessile.
Le point d’attache de la feuille sur la tige est un bourgeon axillaire.
Des stipules, sortes de minuscules feuilles, peuvent être présentes, par paire, à la base du pétiole, sur la tige. Elles ont un rôle de protection des bourgeons, de régulation du microclimat et peuvent être un complément pour la photosynthèse.
Elles servent souvent de caractères distinctifs permettant, avec d’autres, d’identifier une espèce.
Figure 1
les diverses parties d’une feuille
LES DIFFÉRENTS TYPES DE FEUILLES
La forme foliaire des arbres est un aspect fascinant de la botanique qui joue un rôle crucial dans l’identification des espèces et la compréhension de leur adaptation à l’environnement.
Types de feuilles
On distingue deux grands types de feuilles chez les arbres :
- Feuilles simples : Constituées d’un seul limbe continu attaché directement au pétiole.
- Feuilles composées : Formées de plusieurs folioles attachées à un pétiole ramifié.
LE LIMBE
Le limbe est caractérisé par sa forme et son bord.
Il est généralement composée de 3 parties :
- L’épiderme, la couche protectrice du limbe,
- Les nervures, qui charpentent le limbe et transportent la sève
- Le mésophylle,le tissu situé entre les nervure, sous l’épiderme.
Formes
La forme du limbe est un critère important de classification. Parmi les formes courantes, on trouve :
- Ovale
- Elliptique
- Lancéolée
- Cordée (en forme de cœur)
- Deltoïde (triangulaire)
- Flabellée (en éventail)
- Lobée (divisée en lobes arrondis)2
Marges foliaires
Le bord d’une feuille est appelée marge foliaire (foliorum margo).
Les principaux types de bords des feuilles sont :
- Bord entier : Le bord est lisse et régulier, sans aucune découpe ou saillie. Exemples : feuilles de lilas, hêtre, catalpa.
- Bord denté : Le bord présente des dents pointues. Les dents peuvent être :
- Longues et prononcées (ex: châtaignier)
- Petites et fines (ex: peuplier, tilleul argenté)
- Bord crénelé ou festonné : Le bord présente des dents larges, obtuses et arrondies.
- Bord ondulé : Le bord forme de légères ondulations (ex: hêtre pourpre).
- Bord lobé : Le bord présente des découpures profondes formant des lobes. Les lobes peuvent être :
- Arrondis (ex: chêne pédonculé)
- Aigus (ex: chêne rouge d’Amérique)
- Bord hérissé de piquants : Le bord est garni d’épines ou de piquants (ex: houx).
- Bord doublement denté : Le bord présente deux niveaux de dents, des grandes et des petites (ex: orme).
La forme foliaire des arbres n’est pas le fruit du hasard. Elle résulte d’adaptations évolutives à des facteurs environnementaux spécifiques :
- Gestion de l’eau : Certaines formes foliaires facilitent l’écoulement de l’eau, prévenant l’accumulation d’humidité et les maladies fongiques.
- Captation de la lumière : Les feuilles larges maximisent la surface de photosynthèse, tandis que les feuilles composées permettent une meilleure pénétration de la lumière dans la canopée.
- Résistance au vent : Les feuilles lobées ou composées offrent moins de résistance au vent, réduisant le risque de dommages lors de tempêtes.
La forme du bord des feuilles est un critère important pour l’identification des espèces végétales et reflète diverses adaptations des plantes à leur environnement.
Constitution
L’épiderme
L’épiderme recouvre la surface externe du limbe foliaire, formant une couche protectrice sur les faces supérieure et inférieure de la feuille. Il est généralement constitué d’une seule couche de cellules aplaties et étroitement juxtaposées.
L’épiderme protège les tissus internes de la feuille contre les agressions extérieures, les pertes d’eau excessives et les rayonnements UV.
La surface externe de l’épiderme est recouverte d’une cuticule, une couche cireuse qui renforce l’imperméabilité et la protection.
Les cellules épidermiques ne contiennent généralement pas de chloroplastes, ce qui les rend transparentes et permet à la lumière d’atteindre les tissus photosynthétiques sous-jacents.
L’épiderme, surtout sur la face inférieure, contient des stomates – des pores entourés de cellules de garde qui régulent les échanges gazeux et la transpiration.
Certaines cellules épidermiques peuvent se différencier en structures spécialisées comme des poils (trichomes) ou des cellules sécrétrices.
L’épiderme joue donc un rôle crucial dans la protection et la régulation des échanges entre la feuille et son environnement, tout en permettant la pénétration de la lumière nécessaire à la photosynthèse.
Les nervures
Les nervures forment la charpente du limbe foliaire, lui donnant sa forme et son soutien.
On distingue la nervure principale (la plus grosse), les nervures secondaires, tertiaires, etc …
On distingue plusieurs types de disposition des nervures13 :
- Pennée : une nervure principale centrale avec des nervures secondaires de chaque côté
- Palmée : plusieurs nervures principales partant d’un même point près du pétiole
- Parallèle : nervures orientées dans l’axe de la feuille sans se croiser
- Réticulée : réseau complexe de nervures interconnectées
Elles contiennent les tissus conducteurs (xylème et phloème) qui assurent le transport de la sève brute et élaborée :
- Le phloème transporte la sève élaborée (contenant le glucose produit par photosynthèse) hors de la feuille
- Le xylème apporte l’eau et les minéraux des racines vers les feuilles
Le réseau de nervures est essentielle au fonctionnement de la feuille, assurant à la fois son architecture, son approvisionnement et sa distribution des ressources.
Le mésophylle
Le mésophylle constitue le tissu fondamental de la feuille et remplit l’espace entre les nervures et l’épiderme. Il est composé principalement de deux types de tissus :
- Le parenchyme palissadique : situé juste sous l’épiderme supérieur, il est formé de cellules allongées riches en chloroplastes, spécialisées dans la photosynthèse.
- Le parenchyme lacuneux : situé sous le parenchyme palissadique, il est constitué de cellules plus lâches avec des espaces intercellulaires permettant les échanges gazeux.
Le mésophylle joue un rôle crucial dans les fonctions principales de la feuille :
- Il est le siège de la photosynthèse grâce à ses nombreux chloroplastes.
- Il permet les échanges gazeux nécessaires à la respiration et à la photosynthèse.
- Il assure le stockage temporaire des produits de la photosynthèse.
Bien que moins visible que les nervures, le mésophylle est essentiel au fonctionnement de la feuille et à la survie de la plante.
LA PHYLLOTAXIE : l’implantation des feuilles sur la tige
La phyllotaxie, du grec « phyllon » (feuille) et « taxis » (arrangement), désigne la disposition des feuilles sur la tige d’un arbre.
Cette organisation n’est pas aléatoire, mais suit des motifs spécifiques qui varient selon les espèces.
Les principaux types de phyllotaxie
1. Phyllotaxie alterne
Dans ce type d’arrangement, une seule feuille est présente à chaque nœud de la tige. On distingue deux sous-types :
- Alterne distique : Les feuilles sont disposées sur un même plan, formant deux rangées le long de la tige (ex : Orme champêtre – Ulmus minor) .
- Alterne spiralée : Les feuilles sont arrangées en spirale autour de la tige (surtout pour les conifères).
Dans la phyllotaxie spiralée, l’angle entre deux feuilles successives, appelé angle de divergence, suit souvent la séquence de Fibonacci. Cet angle est généralement proche de 137,5°, connu sous le nom d’angle d’or, qui permet une disposition optimale des feuilles.
2. Phyllotaxie opposée
Ici, deux feuilles sont insérées au même niveau sur la tige, face à face. On observe deux variantes :
- Opposée simple : Les paires de feuilles sont alignées sur un même plan.
- Opposée décussée : Chaque paire de feuilles est perpendiculaire à la paire précédente.
3. Phyllotaxie verticillée
Dans ce cas, trois feuilles ou plus sont disposées en cercle autour d’un même nœud.
L’importance de la phyllotaxie
L’arrangement des feuilles n’est pas qu’une curiosité botanique. Il joue un rôle crucial dans :
- L’optimisation de la captation lumineuse : La disposition des feuilles permet de maximiser l’exposition au soleil tout en minimisant l’ombrage entre les feuilles.
- La circulation de la sève : L’arrangement influence la distribution des nutriments dans l’arbre.
- La résistance au vent : Certaines dispositions offrent une meilleure aérodynamique.