Introduction
L'outil sans lequel la plante ne pourrait en aucune manière se développer est un groupe de cellules aux caractéristiques particulières : le méristème.
Mis en place au cours de l'embryogenèse, deux méristèmes seront constitués aux extrémités de l'axe de l'embryon.
Une cellule méristématique peut être caractérisée par son état indifférencié.
Généralement de taille réduite, isodiamétrique, elle n'est pas encore ou peu vacuolisée. Sa paroi, dépourvue d'incrustations tertiaires, est pecto-cellulosique, peu épaisse. Le cytoplasme y est relativement dense, le noyau volumineux. Les organites qui s'y accumulent n'ont eux-même pas commencé - ou peu - leur différenciation.
Leur nombre est encore faible.
En contrepartie de ces éléments d'indifférenciation qui font que, dans un méristème, c'est que toutes les cellules sont très semblables, l'état méristématique est assorti de totipotence en général et de pouvoir mitotique en particulier.
Photographie à un fort grossissement d'une zone méristématique de Zea mais montrant le détail de la structure des cellules embryonnaires végétales.
La totipotence
Une cellule différenciée en cellule mature perd une part importante de ses potentialités. Une cellule de phloème, par exemple, ne pourra plus, sauf exception, se redéployer en cellule de soutien ou en cellule sécrétrice.
Une cellule méristématique reste totipotente : en fonction des besoins et des aléas environnementaux auquels elle est soumise, elle pourra se développer en cellule de soutien ou en cellule sécrétrice suivant le cas. Ceci est possible car son génome, dans sa totalité, a gardé la capacité d'exprimer telle ou telle batterie génique, tel ou tel gène pour construire tel ou tel type cellulaire.
Il est à noter que chez les végétaux, contrairement à ce qui est la règle chez l'animal, la totipotence peut être conservée pendant toute la vie. On a pu ainsi obtenir un plant de tabac, à partir d'une cellule de parenchyme chlorophyllien.
Pouvoir mitotique
Le lien entre cellule végétale et division cellulaire est complexe. Bien que, théoriquement, seules les cellules méristématiques soient aptes à se diviser, les mitoses peuvent apparaître en dehors des méristèmes. Ceci est lié à la plasticité des cellules végétales, dont la différenciation ne présente pas le caractère d'irréversibilité, qui est la règle dans le règne animal.
Une cellule végétale mature et parfaitement différenciée en tel ou tel type cellulaire, après avoir déjà vécu un certain temps dans cet état de différenciation, peut se dédifférencier.
Le phénomène consiste en une transformation plus ou moins profonde de la structure de la cellule : réduction du nombre d'organites, disparition pure et simple de certains éléments, changement dans la vacuolisation, réduction ou transformation de l'apoplasme, etc...
Ce changement se manifeste globalement par un retour plus ou moins profond de la cellule à l'état méristématique originel. Le plus souvent, cette cellule dédifférenciée récupère le pouvoir mitotique qu'elle avait perdu en se différenciant. Elle pourra également, après une ou plusieurs divisions, se différencier à nouveau pour "vivre une nouvelle vie" en quelque sorte.
Localisation des méristèmes
Au fur et à mesure du développement de la plante, les méristèmes apicaux laisseront derrière eux, à l'aisselle des feuilles, quelques cellules qui s'organiseront en méristèmes latéraux.
La plante en développement sera ainsi constituée d'une importante population de méristèmes latéraux, mis en place par les méristèmes apicaux venus de l'embryon.
Localiser les différents méristèmes, et éventuellement retrouver la logique de leur mise en place, seront les premières tâches des botanistes.
Origine des méristèmes
Chez certains végétaux, méristèmes apicaux et méristèmes latéraux qui en dérivent seront les seules structures participant au développement de la plante, depuis sa naissance jusqu'à sa mort.
Chez d'autres, après un laps de temps plus ou moins long, à ces méristèmes primaires s'ajouteront des méristèmes secondaires, encore appelés cambiums.
Remaniements méristèmatiques
La dernière caractéristique d'un méristème est la capacité à se transformer durant son temps de vie.
Les remaniements génétiques le feront changer de nature, ce qui implique bon nombre de tranformations au niveau de l'organisme.
Liste des chapitres :
Localisation
Structures - Méristèmes primaires
Structures secondaires - Cambiums
Changements méristèmatiques