THEME : ENJEUX PLANETAIRES CONTEMPORAINS
De la plante sauvage à la plante domestiquée
Chapitre 4 : La domestication des plantes à fleurs
start
Introduction
I/ Les caractéristiques des plantes domestiquées
II/ Les processus de domestication des plantes
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
A/ Effets sur les plantes
B/ Effets sur les populations humaines
ECE : RIZ GLUANT
CONCLUSION
Introduction
Les plantes sont les organismes eucaryotes autotrophes appartenant au groupe appelé : lignée verte (aussi appelés végétaux chlorophylliens).
Au sein de la lignée verte, on retrouve plusieurs grands groupes : les algues vertes, les mousses, les fougères, les conifères et les plantes à fleurs, aussi appelées Angiospermes.
Introduction
L’apparition de l’agriculture (Néolithique : environ 12 000 ans) est un évènement majeur dans l’histoire de l’humanité ayant permis une augmentation considérable de la quantité d’aliments disponibles, et donc le développement des populations. La domestication des plantes a été un élément déterminant dans l’essor de l’agriculture. Des millénaires d'histoire commune ont façonné les plantes cultivées et les sociétés humaines.
Selon la FAO, le blé, le mais et le riz fournissent 43% des apports énergétiques alimentaires mondiaux. Sur les 300 000 espèces de plantes connues, moins de 200 sont utilisées pour l'alimentation humaine. Depuis les débuts de l'agriculture il y a environ 12 000 ans, les zones de production de ces plantes cultivées se sont étendues à de larges parties du monde. Par exemple, le mais, dont le berceau se situe au Mexique, est maintenant cultivé en Amérique du Nord, en Europe et en Afrique.
Introduction
Problèmes : Comment l’être humain a-t-il domestiqué les plantes et les rend-il plus performantes pour répondre à des besoins alimentaires toujours croissants ?
Quelles sont les conséquences de ces pratiques sur la nature et l’être-humain lui même ?
I/ Les caractéristiques des plantes domestiquées
Comparaison de plantes sauvages et domestiquées
La domestication des espèces végétales a pour objectif de sélectionner les plantes ayant des caractéristiques favorables aux agriculteurs et aux consommateurs. Les plantes cultivées se distinguent donc des plantes sauvages par des phénotypes favorables à leur utilisation par les êtres humains :
- transformation importante de la morphologie des parties récoltés (ex : augmentation de la taille des organes, augmentation du nombre de grains, …)
- qualités gustatives et nutritionelles
- rendement des parties récoltées (fruits, graines) élevé
- perte des mécanismes de dispersion naturelle
- mécanismes de défense diminués (exemple : teneur en toxine, épine, cuticule épaisse).
On appelle syndrome de domestication, l’ensemble des caractéristiques héréditaires présentes chez une espèce domestiquée mais absentes chez l’espèce sauvage dont elle est issue.
Les plantes sauvages sont ainsi devenues peu à peu des plantes domestiquées, dépendantes de l'Homme pour leur reproduction (semis, récolte des semences) et pour leur développement (travail du sol, désherbage, fertilisation, irrigation).
II/ Les processus de domestication des plantes
Des siècles de sélection empirique Au sortir de la dernière grande glaciation, il y a environ 12 000 ans, des populations de chasseurs-cueilleurs ont commencé à semer les graines des plantes sauvages qu'elles consommaient. C'est le début de l’agriculture. Les agriculteurs ont plus ou moins volontairement exercé une pression de sélection empirique sur ces plantes cultivées en favorisant la reproduction des individus les mieux adaptés au nouvel environnement que constitue le champ. L’Homme a sélectionné de manière artificielle (visuelle) :
- des plantes dont les graines ou fruits murissent de façon synchrone et ne tombent pas spontanément au sol une fois à maturité ont été sélectionnées.
- des plantes dont les parties consommées (fruits, graines, organes de réserves…) présentent les « meilleurs » phénotypes (taille, qualités gustatives et nutritives...).
Les plantes sauvages sont ainsi devenues peu à peu des plantes domestiquées, dépendantes de l'Homme pour leur reproduction (semis, récolte des semences) et pour leur développement (travail du sol, désherbage, fertilisation, irrigation).
Réciproquement, la domestication des plantes sédentarisé les populations humaines, provoquant la transformation de sociétés nomades en des sociétés aux structures sociales et économiques de plus en plus complexes. Ce processus s'est produit dans différents lieux du globe, donnant naissance aux espèces de plantes domestiquées : le mais au Mexique, le blé et l'orge au Moyen-Orient, le riz en Asie, par exemple.
Au cours des siècles, les plantes cultivées se sont dispersées sur la planète, suivant les populations humaines dans leurs migrations. Des pressions de sélection diversifiées selon les régions ont permis l'émergence de nombreuses variétés au sein de chaque espèce de plante cultivée appelées variétées paysannes ou encore variétés de pays.
Hybridation Au cours du XIXe siècle, la modernisation de l'agriculture européenne et l'industrialisation des filières de transformation nécessitent des plantes calibrées, adaptées aux machines. De plus, il est nécessaire d'améliorer les rendements agricoles pour rentabiliser les machines et nourrir une population qui s'urbanise. C'est dans ce contexte que débutent les premières expériences d'hybridation sur le maïs. Il faut cependant attendre le début du XXème siècle pour que soient mises au point des techniques de sélection programmée à grande échelle. L'hybridation de lignées pures sélectionnées pour leurs qualités agronomiques conduit à une hausse significative des rendements agricoles et à une homogénéisation des populations variétales. La création de variétés hybrides s’appuie sur une recherche agricole qui se professionnalise. Elle s'accélère à partir des années 1960 du fait de l'accumulation des connaissances sur la physiologie et la génétique des plantes. La création de ces variétés de plus en plus productives s’accompagne d'une intensification croissante de l'agriculture, afin de répondre aux besoins de ces plantes et aux besoins alimentaires de populations humaines en croissance exponentielle après la Seconde Guerre mondiale.
Biotechnologies La création variétale se poursuit dans les années 80 et 90 grâce à la mise au point de nouvelles biotechnologies. Associée à la mise au point antérieure des techniques de culture in vitro, la production de plantes génétiquement modifiées constitue une rupture technologique majeure, car elle permet d'inscrire dans le génome d'une plante de nouveaux caractères, comme la résistance à des maladies ou à des herbicides, en s'affranchissant des barrières entre espèces.
Au XXe siècle, l'édition génomique, facilitée par la mise au point du système moléculaire CRISPR-Cas9, ouvre de nouvelles perspectives dans la création variétale. Introduisant des caractères agronomiquement intéressants dans des variétés anciennes (voire dans des plantes sauvages) aux caractéristiques plus robustes que les variétés récentes, l'édition génomique permet en effet d’envisager une domestication génétiquement ciblée et accélérée (en quelques années seulement).
La création des variétés nouvelles suit un processus complexe et très coûteux, souvent émaillé d'échecs, qui ne peut être mené qu'à une échelle industrielle. Une filière spécialisée dans la création, la production et la commercialisation de semences s'est ainsi constituée. Des législations nationales et supranationales soucieuses de protéger les industries semencières et la qualité des semences encadrent cette filière, interdisant par exemple la vente de semences entre agriculteurs. Cependant, la tendance actuelle est en faveur d'un relâchement des contraintes : ainsi, la législation européenne redonne à partir de 2021 la liberté aux agriculteurs biologiques de produire et de commercialiser leurs propres semences.
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
A/ Effets sur les plantes
Diversité des variétés paysannes
Origine possible de la diversité
Les plantes domestiquées sont moins résistantes
Le processus de domestication des plantes a eu deux effets génétiques majeurs. Il a favorisé la fixation dans les populations cultivées de mutations pour des caractères particuliers (gènes contrôlant par exemple le rendement, la précocité, la couleur, le goût...) et ainsi contribué à une forme de biodiversité. Il a cependant aussi entraîné un appauvrissement génétique global des variétés cultivées du fait :
- de la perte de caractères présents chez les ancêtres sauvages des plantes domestiquées (par exemple la perte des capacités de dissémination des semences) ;
- de la sélection programmée de nouvelles variétés, à partir du XX siècle, qui repose sur un nombre très restreint d'allèles jugés intéressants ;
- de l'abandon des variétés de pays (génétiquement assez diversifiées) au cours de la seconde moitié du XXe siècle, sous l'effet de l'industrialisation de l'agriculture et de législations très contraignantes. La sélection variétale a aussi conduit à conserver des variants génétiques moins résistants aux ravageurs et maladies des cultures. Les cultures monovariétales et donc génétiquement uniformes, sur de grandes surfaces, favorisent le développement rapide de ces ravageurs et maladies au sein des populations. Pendant plus de cinquante ans, la réponse principale a été de multiplier les traitements pesticides (fongicides et insecticides principalement) pour conserver de hauts rendements.
Actuellement, la nécessité de développer une agriculture plus respectueuse de l'environnement et de la santé humaine oriente la recherche agronomique vers :
- la valorisation de ressources génétiques existant chez des variétés de pays ou des plantes sauvages, permettant la création de nouvelles variétés productives mais résistantes ou tolérantes vis-à-vis des prédateurs et maladies ;
- la mise au point de nouvelles méthodes de culture, visant à compenser les fragilités des plantes cultivées tout en limitant le recours aux intrants chimiques (cultures associées, greffes, traitements autorisés en culture biologique, etc.).
B/ Effets sur les pOPULATIONS HUMAINES
Diversité des variétés paysannes
Les débuts de la domestication ont entraîné la constitution et l'organisation sociale et culturelle des premières sociétés sédentaires, en assurant notamment une forme de sécurité alimentaire. L'amélioration variétale et le développement de l'agriculture intensive à l’échelle mondiale a, au cours du XXe siècle, contribué à éliminer la plupart des famines et périodes de disette, permettant une croissance exponentielle de la population humaine. Cette agriculture reposant sur des semences sélectionnées pour leur haut niveau de performance, mais très consommatrice d'intrants (eau, engrais, pesticides, machines et carburants) semble avoir atteint ses limites, qu’il s'agisse du respect de l'environnement, de celui de la santé humaine ou des aspects économiques et financiers. De nouvelles agricultures émergent, dont l'agriculture biologique, qui s’appuient sur les connaissances actuelles pour envisager des stratégies durables associant à la fois productivité, qualité des produits et sécurité alimentaire, tout en permettant aux agriculteurs de vivre décemment de leur travail.
Outre ses effets sociaux, la domestication des plantes a eu des conséquences sur la génétique des populations humaines. Celles-ci ont adopté des régimes alimentaires diversifiés selon les régions du monde, en rapport avec les principales plantes cultivées localement. Ces régimes alimentaires ont pu exercer des pressions de sélection sur les allèles de certains gènes impliqués dans la digestion de nutriments ou le métabolisme.
TSpé Chap 4 : Domestication des plantes à fleurs
Bouillet Juliette
Created on April 26, 2026
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THEME : ENJEUX PLANETAIRES CONTEMPORAINS
De la plante sauvage à la plante domestiquée
Chapitre 4 : La domestication des plantes à fleurs
start
Introduction
I/ Les caractéristiques des plantes domestiquées
II/ Les processus de domestication des plantes
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
A/ Effets sur les plantes
B/ Effets sur les populations humaines
ECE : RIZ GLUANT
CONCLUSION
Introduction
Les plantes sont les organismes eucaryotes autotrophes appartenant au groupe appelé : lignée verte (aussi appelés végétaux chlorophylliens). Au sein de la lignée verte, on retrouve plusieurs grands groupes : les algues vertes, les mousses, les fougères, les conifères et les plantes à fleurs, aussi appelées Angiospermes.
Introduction
L’apparition de l’agriculture (Néolithique : environ 12 000 ans) est un évènement majeur dans l’histoire de l’humanité ayant permis une augmentation considérable de la quantité d’aliments disponibles, et donc le développement des populations. La domestication des plantes a été un élément déterminant dans l’essor de l’agriculture. Des millénaires d'histoire commune ont façonné les plantes cultivées et les sociétés humaines.
Selon la FAO, le blé, le mais et le riz fournissent 43% des apports énergétiques alimentaires mondiaux. Sur les 300 000 espèces de plantes connues, moins de 200 sont utilisées pour l'alimentation humaine. Depuis les débuts de l'agriculture il y a environ 12 000 ans, les zones de production de ces plantes cultivées se sont étendues à de larges parties du monde. Par exemple, le mais, dont le berceau se situe au Mexique, est maintenant cultivé en Amérique du Nord, en Europe et en Afrique.
Introduction
Problèmes : Comment l’être humain a-t-il domestiqué les plantes et les rend-il plus performantes pour répondre à des besoins alimentaires toujours croissants ? Quelles sont les conséquences de ces pratiques sur la nature et l’être-humain lui même ?
I/ Les caractéristiques des plantes domestiquées
Comparaison de plantes sauvages et domestiquées
La domestication des espèces végétales a pour objectif de sélectionner les plantes ayant des caractéristiques favorables aux agriculteurs et aux consommateurs. Les plantes cultivées se distinguent donc des plantes sauvages par des phénotypes favorables à leur utilisation par les êtres humains : - transformation importante de la morphologie des parties récoltés (ex : augmentation de la taille des organes, augmentation du nombre de grains, …) - qualités gustatives et nutritionelles - rendement des parties récoltées (fruits, graines) élevé - perte des mécanismes de dispersion naturelle - mécanismes de défense diminués (exemple : teneur en toxine, épine, cuticule épaisse).
On appelle syndrome de domestication, l’ensemble des caractéristiques héréditaires présentes chez une espèce domestiquée mais absentes chez l’espèce sauvage dont elle est issue. Les plantes sauvages sont ainsi devenues peu à peu des plantes domestiquées, dépendantes de l'Homme pour leur reproduction (semis, récolte des semences) et pour leur développement (travail du sol, désherbage, fertilisation, irrigation).
II/ Les processus de domestication des plantes
Des siècles de sélection empirique Au sortir de la dernière grande glaciation, il y a environ 12 000 ans, des populations de chasseurs-cueilleurs ont commencé à semer les graines des plantes sauvages qu'elles consommaient. C'est le début de l’agriculture. Les agriculteurs ont plus ou moins volontairement exercé une pression de sélection empirique sur ces plantes cultivées en favorisant la reproduction des individus les mieux adaptés au nouvel environnement que constitue le champ. L’Homme a sélectionné de manière artificielle (visuelle) : - des plantes dont les graines ou fruits murissent de façon synchrone et ne tombent pas spontanément au sol une fois à maturité ont été sélectionnées. - des plantes dont les parties consommées (fruits, graines, organes de réserves…) présentent les « meilleurs » phénotypes (taille, qualités gustatives et nutritives...).
Les plantes sauvages sont ainsi devenues peu à peu des plantes domestiquées, dépendantes de l'Homme pour leur reproduction (semis, récolte des semences) et pour leur développement (travail du sol, désherbage, fertilisation, irrigation).
Réciproquement, la domestication des plantes sédentarisé les populations humaines, provoquant la transformation de sociétés nomades en des sociétés aux structures sociales et économiques de plus en plus complexes. Ce processus s'est produit dans différents lieux du globe, donnant naissance aux espèces de plantes domestiquées : le mais au Mexique, le blé et l'orge au Moyen-Orient, le riz en Asie, par exemple.
Au cours des siècles, les plantes cultivées se sont dispersées sur la planète, suivant les populations humaines dans leurs migrations. Des pressions de sélection diversifiées selon les régions ont permis l'émergence de nombreuses variétés au sein de chaque espèce de plante cultivée appelées variétées paysannes ou encore variétés de pays.
Hybridation Au cours du XIXe siècle, la modernisation de l'agriculture européenne et l'industrialisation des filières de transformation nécessitent des plantes calibrées, adaptées aux machines. De plus, il est nécessaire d'améliorer les rendements agricoles pour rentabiliser les machines et nourrir une population qui s'urbanise. C'est dans ce contexte que débutent les premières expériences d'hybridation sur le maïs. Il faut cependant attendre le début du XXème siècle pour que soient mises au point des techniques de sélection programmée à grande échelle. L'hybridation de lignées pures sélectionnées pour leurs qualités agronomiques conduit à une hausse significative des rendements agricoles et à une homogénéisation des populations variétales. La création de variétés hybrides s’appuie sur une recherche agricole qui se professionnalise. Elle s'accélère à partir des années 1960 du fait de l'accumulation des connaissances sur la physiologie et la génétique des plantes. La création de ces variétés de plus en plus productives s’accompagne d'une intensification croissante de l'agriculture, afin de répondre aux besoins de ces plantes et aux besoins alimentaires de populations humaines en croissance exponentielle après la Seconde Guerre mondiale.
Biotechnologies La création variétale se poursuit dans les années 80 et 90 grâce à la mise au point de nouvelles biotechnologies. Associée à la mise au point antérieure des techniques de culture in vitro, la production de plantes génétiquement modifiées constitue une rupture technologique majeure, car elle permet d'inscrire dans le génome d'une plante de nouveaux caractères, comme la résistance à des maladies ou à des herbicides, en s'affranchissant des barrières entre espèces.
Au XXe siècle, l'édition génomique, facilitée par la mise au point du système moléculaire CRISPR-Cas9, ouvre de nouvelles perspectives dans la création variétale. Introduisant des caractères agronomiquement intéressants dans des variétés anciennes (voire dans des plantes sauvages) aux caractéristiques plus robustes que les variétés récentes, l'édition génomique permet en effet d’envisager une domestication génétiquement ciblée et accélérée (en quelques années seulement).
La création des variétés nouvelles suit un processus complexe et très coûteux, souvent émaillé d'échecs, qui ne peut être mené qu'à une échelle industrielle. Une filière spécialisée dans la création, la production et la commercialisation de semences s'est ainsi constituée. Des législations nationales et supranationales soucieuses de protéger les industries semencières et la qualité des semences encadrent cette filière, interdisant par exemple la vente de semences entre agriculteurs. Cependant, la tendance actuelle est en faveur d'un relâchement des contraintes : ainsi, la législation européenne redonne à partir de 2021 la liberté aux agriculteurs biologiques de produire et de commercialiser leurs propres semences.
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
A/ Effets sur les plantes
Diversité des variétés paysannes
Origine possible de la diversité
Les plantes domestiquées sont moins résistantes
Le processus de domestication des plantes a eu deux effets génétiques majeurs. Il a favorisé la fixation dans les populations cultivées de mutations pour des caractères particuliers (gènes contrôlant par exemple le rendement, la précocité, la couleur, le goût...) et ainsi contribué à une forme de biodiversité. Il a cependant aussi entraîné un appauvrissement génétique global des variétés cultivées du fait : - de la perte de caractères présents chez les ancêtres sauvages des plantes domestiquées (par exemple la perte des capacités de dissémination des semences) ; - de la sélection programmée de nouvelles variétés, à partir du XX siècle, qui repose sur un nombre très restreint d'allèles jugés intéressants ; - de l'abandon des variétés de pays (génétiquement assez diversifiées) au cours de la seconde moitié du XXe siècle, sous l'effet de l'industrialisation de l'agriculture et de législations très contraignantes. La sélection variétale a aussi conduit à conserver des variants génétiques moins résistants aux ravageurs et maladies des cultures. Les cultures monovariétales et donc génétiquement uniformes, sur de grandes surfaces, favorisent le développement rapide de ces ravageurs et maladies au sein des populations. Pendant plus de cinquante ans, la réponse principale a été de multiplier les traitements pesticides (fongicides et insecticides principalement) pour conserver de hauts rendements.
Actuellement, la nécessité de développer une agriculture plus respectueuse de l'environnement et de la santé humaine oriente la recherche agronomique vers : - la valorisation de ressources génétiques existant chez des variétés de pays ou des plantes sauvages, permettant la création de nouvelles variétés productives mais résistantes ou tolérantes vis-à-vis des prédateurs et maladies ; - la mise au point de nouvelles méthodes de culture, visant à compenser les fragilités des plantes cultivées tout en limitant le recours aux intrants chimiques (cultures associées, greffes, traitements autorisés en culture biologique, etc.).
B/ Effets sur les pOPULATIONS HUMAINES
Diversité des variétés paysannes
Les débuts de la domestication ont entraîné la constitution et l'organisation sociale et culturelle des premières sociétés sédentaires, en assurant notamment une forme de sécurité alimentaire. L'amélioration variétale et le développement de l'agriculture intensive à l’échelle mondiale a, au cours du XXe siècle, contribué à éliminer la plupart des famines et périodes de disette, permettant une croissance exponentielle de la population humaine. Cette agriculture reposant sur des semences sélectionnées pour leur haut niveau de performance, mais très consommatrice d'intrants (eau, engrais, pesticides, machines et carburants) semble avoir atteint ses limites, qu’il s'agisse du respect de l'environnement, de celui de la santé humaine ou des aspects économiques et financiers. De nouvelles agricultures émergent, dont l'agriculture biologique, qui s’appuient sur les connaissances actuelles pour envisager des stratégies durables associant à la fois productivité, qualité des produits et sécurité alimentaire, tout en permettant aux agriculteurs de vivre décemment de leur travail.
Outre ses effets sociaux, la domestication des plantes a eu des conséquences sur la génétique des populations humaines. Celles-ci ont adopté des régimes alimentaires diversifiés selon les régions du monde, en rapport avec les principales plantes cultivées localement. Ces régimes alimentaires ont pu exercer des pressions de sélection sur les allèles de certains gènes impliqués dans la digestion de nutriments ou le métabolisme.