Croissance de la racine
Par suite de sa croissance linéaire, la racine a été un matériel de choix pour la recherche de la localisation des zones de croissance. L'expérience historique de Sachs a permis de montrer que la croissance des racines se réalisait dans la région subterminale.
Sur de jeunes racines issues de germinations (pois ou maïs, par exemple), Sachs trace des traits d'encre de chine équidistants (1 mm). Il observe ensuite la racine après 24 heures.
La racine a grandit et les traits se sont déplacés. La distance entre les deux premiers traits (1-2) n'a presque pas changée. Par contre, les distances 2-3 et dans une moindre mesure 3-4 et 4-5 ont considérablement augmentées.
On peut déduire de cette expérience que la croissance de la racine se réalise au niveau subterminal entre le deuxième et le cinquième millimètre. Pour savoir à quoi correspond cette croissance et ce qui se passe dans la région terminale, voyons le schéma suivant :
Il est possible de diviser arbitrairement la racine en croissance, en plusieurs zones chevauchantes. A partir de la pointe, on observe la coiffe (-1, coiffe), une zone comportant peu de divisions (0, zone quiescente), une zone dans laquelle les divisions sont nombreuses (1, zone de division ou méristème racinaire s.s.), une zone dans laquelle les mitoses se font de plus en plus rares mais dans laquelle les cellules s'allongent énormément (2, zone d'élongation) puis une zone dans laquelle les cellules ont terminé leur croissance et entrent dans des processus de différenciation (3, zone de différenciation).
Enfin, plus loin de l'apex et de manière variable selon les plantes, de nouveaux processus se réalisent (formation de cambium et croissance en épaisseur, formation de racines secondaires, etc...).
Pour les détails cytologiques, se reporter au chapitre "Méristèmes".
On peut réfléchir à quelques problèmes posés par cette organisation originale :
Une cellule donnée se divise, puis les cellules filles se divisent à leur tour, et ceci un certain nombre de fois et toujours dans le même sens...
Ceci aboutit à la formation de files cellulaires bien nettes.
Dans une fille cellulaire donnée, les divisions deviennent moins nombreuses au fur et à mesure que les cellules s'allongent. Les zones de division et d'élongation se chevauchent donc.
Il en est de même pour les zones d'élongation et de différenciation. En effet, la différenciation des poils absorbants, celle des premiers éléments conducteurs ou le début des synthèses d'amidon dans les amyloplastes se réalisent avant que les cellules n'aient terminé leur croissance.
Contrairement à ce qui se passe dans la tige feuillée, la ramification se réalise à partir de tissus profonds. Une organisation de type "phytomères" semblables à ceux de la tige a été envisagée mais la construction est beaucoup moins régulière.
Enfin, la coiffe qui apparaît à première vue comme un capuchon protecteur est douée en fait d'une activité complexe. Les cellules superficielles se desquament continuellement et ceci permet la protection du méristème face aux frottements imposé par la pénétration de la racine dans le sol. Cette desquamation est compensée par un renouvellement continuel des cellules grâce à un méristème d'entretien de la coiffe.
Cette coiffe joue un rôle primordial dans la régulation de la croissance (voir le Gravitropisme dans le chapitre "Mouvements").