Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Nouvelle-Calédonie 2023 (jour 1)

Expliquer comment le Gui colonise les arbres et comment il produit sa matière organique et s'approvisionne en eau et en ions minéraux.

Réponse : Introduction : Le Gui (*Viscum album*) vit fixé sur les branches d'arbres hôtes, sans contact avec le sol. Comment colonise-t-il ses hôtes, et comment assure-t-il sa nutrition carbonée et hydrominérale ? ### 1. La colonisation des arbres - Fruits et dissémination par les oiseaux (Doc. 1c, 1d, 2a) : le gui produit des baies. Chaque baie contient une graine entourée de viscine, une substance visqueuse formant des filaments gluants. La Grive draine avale les baies entières et digère la pulpe. Elle rejette ensuite les graines enrobées de viscine dans ses fientes, en vol ou sur un nouvel arbre. C'est une dissémination zoochore. - Rôle du nombre d'oiseaux (Doc. 2b) : l'intensité d'infestation augmente par paliers au cours du temps. Vers 1600 jours, elle atteint environ 44 boules par arbre avec 30 oiseaux, environ 22 avec 20 oiseaux et environ 8 avec 10 oiseaux. Plus les oiseaux sont nombreux, plus la colonisation est rapide et intense. - Fixation et germination (Doc. 3a, 3b) : la viscine colle la graine à l'écorce. À la germination, un hypocotyle vert émerge. Il porte un disque de fixation et se recourbe vers la branche pour s'y implanter. Une plantule feuillée se développe ensuite. - Pénétration dans l'hôte (Doc. 5a, texte) : les cellules méristématiques de l'hypocotyle prolifèrent et forment un cône, un véritable « clou végétal ». Ce cône perce l'écorce par pression mécanique et par action chimique, grâce aux enzymes qu'il sécrète. Il atteint le bois vivant (xylème) et devient un suçoir primaire, qui se ramifie en suçoirs secondaires. ### 2. La nutrition du gui : une plante hémiparasite - Production de sa matière organique (Doc. 4a, 4b) : les feuilles du gui contiennent les pigments photosynthétiques : chlorophylles a et b, xanthophylles et carotènes. - À l'obscurité, le gui respire seulement : O₂ passe de 20,57 % à 20,51 % et CO₂ de 0,040 % à 0,042 %. - À la lumière, O₂ remonte à 20,60 % et CO₂ descend à 0,039 %. La photosynthèse l'emporte alors sur la respiration. - Le gui est donc autotrophe pour le carbone. Il fabrique sa matière organique à partir du CO₂ atmosphérique, de l'eau et de l'énergie lumineuse, au niveau des chloroplastes. - Approvisionnement en eau et en ions minéraux (Doc. 5a, 5b) : le gui n'a pas de racines dans le sol. - Le suçoir s'insinue dans le bois de la branche (Doc. 5a). - En microscopie électronique (Doc. 5b), les vaisseaux périphériques du suçoir sont accolés aux vaisseaux du xylème de l'arbre, en continuité avec eux. - Le gui détourne ainsi la sève brute de l'hôte, c'est-à-dire l'eau et les ions minéraux prélevés par les racines de l'arbre. Il la fait circuler dans son propre xylème jusqu'à ses feuilles. Conclusion : Le gui colonise les arbres grâce aux oiseaux qui disséminent ses graines collantes. La graine germe sur la branche, puis un suçoir pénètre mécaniquement et chimiquement jusqu'au xylème. Le gui est autotrophe pour le carbone, car il réalise la photosynthèse. Il est en revanche hétérotrophe pour l'eau et les ions minéraux, qu'il prélève dans la sève brute de son hôte : c'est un hémiparasite.