Ce sont des plantes vivaces ou arborescentes, mais souvent sans ramifications, rarement annuelles (certaines graminées).
Cette branche de plantes regroupe les graminées, les liliacées, les iridacées, les orchidées, les joncs, les bananiers, les palmiers… On y rencontre beaucoup de plantes à bulbes et à rhizomes. Les plus anciennes monocotylédones sont des plantes aquatiques de la famille des Alismataceae et des palmiers de la famille Arecaceae.
Ce sont les Jussieu en 1789 qui ont distingué officiellement les monocotylédones (20% des angiospermes) des dicotylédones (80% des angiospermes), même si le groupe des monocotylédones était déjà défini depuis le XVIe siècle par Lobelius, groupe dont la description de la graine fut établie par John Ray au XVIIe siècle, le nom de cotylédon (feuille embryonnaire) fut proposé par Marcello Malpighi.
Les monocotylédones présentent donc des caractéristiques bien différentes :
∙ Comme leur nom l’indique, elles ne développent qu’un seul cotylédon (feuille embryonnaire), cette caractéristique leur vient d’une ‘évolution simplificatrice’ qui leur a réussi, mais aussi qui les a limité contrairement aux dicotylédones. Cet unique cotylédon est la mamelle de l’embryon naissant, riche en réserves de nourriture (ou moyen d’y accéder) ; les dicotylédones (les autres plantes à fleurs) ont deux cotylédons, les gymnospermes (plantes à ovules nus tels les conifères) en ont de deux jusqu’à une vingtaine.
Toutefois, le cotylédon des monocotylédones présentent des différences, car seule une de ses parties constituantes se prolongerait à l’extérieur du sol, formant une feuille primordiale.
∙ Les racines non ramifiées – on les dit fasciculées (regroupées en faisceaux) – sont exclusivement adventives (position atypique) car la racinaire primaire principale disparaît rapidement.
∙ L’absence de tronc ligneux est remarquée pour 90% d’entre elles. Elles ne se ramifient (généralement) pas, et ne fabriquent pas de bois secondaire (absence de cambium, cellules de croissance en diamètre), même si certaines sont arborescentes, on parle alors de stipe (tronc qui n’en a pas l’anatomie) ; certaines arrivent même à se ramifier (yucca, aloès) grâce à la présence d’une sorte de cambium discontinu à l’intérieur de certains faisceaux très nombreux. Un tronc et un stipe sont bien différents, en effet, ils se développent de manière complètement opposée : le tronc d’un arbre grossit de l’intérieur vers l’extérieur, la partie vivante la plus récente se trouve à la périphérie alors que le cœur de l’arbre est mort étant constitué du passé ; le stipe se développe en son centre, il est constitué de moelle où circulent des fibres de soutien et des vaisseaux qui véhiculent la sève, sa partie extérieure périphérique représente le passé, elle est constituée par les tiges des feuilles qui se lignifient, et les entre-nœuds, pour ces raisons le stipe ne change pas de diamètre avec le temps.
On peut constater sur la photo de gauche, qu’à l’air libre, le cœur mort de l’arbre se dégrade rapidement alors que le périmètre extérieur plus récent résiste mieux aux ravages du temps ; sur la photo de droite, le cœur d’un agave ne présente pas d’anneaux concentriques, c’est la partie vivante du bourgeon foliaire, et l’extérieur concentrique représente les traces des anciens pétioles.
∙ Les feuilles sont généralement entières, linéaires, aux nervures parallèles. On les reconnaît facilement, mais celles des palmiers et d’autres plantes, comme les bananiers, dérogent à la règle, enfin en apparence (voir à Feuilles de palmiers).
∙ Les fleurs sont trimères (3 éléments semblables) : chaque pièce florale (tépale ou parfois calice et pétale, étamine…) constitue un verticille (organe inséré autour d’un axe), donc un groupe de 3 ou multiple de 3 ; les dicotylédones développent 4 ou 5 pièces. Les plantes sont très mathématiques !
∙ Le grain de pollen n’a qu’une seule zone hyper sensible, une aperture qui permet au tube pollinique (tube développé par un grain de pollen) de franchir l’obstacle, tout comme les dicotylédones primitives (Magnoliideae), alors que les dicotylédones plus évoluées offrent 3 zones sensibles (parfois plus).
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