La feuille est un organe plat et mince d'une plante verte, attachée à l'axe de la tige ou de la racine. Cet élément chlorophyllien sert à la photosynthèse, la respiration et l'évapotranspiration. L'ensemble des feuilles est appelé feuillage.
Une feuille d'un arbre ou d'une plante est la partie plate, mince et généralement verte. Les feuilles sont l'un des trois organes d'une plante. Leur fonction la plus importante est de produire de la nourriture pour la plante. Elles sont le principal organe (mais pas le seul) responsable de la transformation de la lumière du soleil en nourriture.
Les feuilles ont des tailles, des formes et des textures différentes, selon ce qui est le plus utile dans leur habitat. Le pigment vert présent dans la plupart des feuilles absorbe la lumière du soleil, un élément important du processus de fabrication des aliments.
Les différentes parties d'une feuille typique sont : le pétiole en forme de tige qui sert de point d'attache, et un large limbe avec la nervure principale (dans l'axe du pétiole) et les nervures secondaires.
Les feuilles sont assez diverses en taille, forme et autres caractéristiques, notamment la nature du bord du limbe (marge foliaire) et le type de nervation (disposition des nervures). Les feuilles des arbres, arbustes et autres espèces végétales, comme les herbacées, sont des organes laminaires composés d'un limbe relié à la tige par un pétiole (feuille pétiolée) ou inséré directement sur la tige même (feuille sessile).
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Les caractéristiques de toutes les feuilles sont les éléments épiderme, mésophylle et faisceaux vasculaires. Les feuilles sont des excroissances latérales aux noeuds de l'axe de la tige.
Les feuilles ne sont présentes que chez les trachéophytes (plantes vasculaires : fougères Ptéridophytes -frondes- et plantes à graines spermatophytes). En revanche, elles sont absentes chez les mousses et les algues : le thalle remplace la structure en forme de feuille. Un thalle ne peut être considéré que comme un analogue d'une feuille.
Les feuilles vertes bifaciales et pétiolées d'un rosier Rosa canina sont stipulées, porte des stipules. Une feuille sans pétiole est dite sessile ou apétiolée. Dans ce cas, la lame se fixe directement sur la tige, ou en jointure quand elle entoure partiellement la tige. Les feuilles subpétiolées sont presque pétiolées, avec un très court pétiole, et semblent sessiles.
Les feuilles pétiolées sont celles où le pétiole se connecte à la feuille avant son sommet. Les feuilles joignantes des Poacées ont une structure supplémentaire appelée ligule.
Il existe des feuilles persistantes, pérennes, ou caduques, définissant une plante vivace ou une plante caduque. Voir aussi la théorie du spectre de l'économie des feuilles.
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La richesse des formes des feuilles est énorme. Dans certains cas, au cours de l'évolution, des organes foliaires ont émergé sans aucun lien avec les fonctions initiales de la feuille, à savoir la photosynthèse et la transpiration. Par exemple : les pétales, les épines et les vrilles foliaires, ainsi que les écailles des bourgeons (voir métamorphoses de la feuille).
La feuille est un organe aérien des cormophytes fixé à la tige, généralement chlorophyllien, et de surface importante, par rapport à son épaisseur, ce qui permet une bonne réception de la lumière afin d'optimiser la photosynthèse. Certaines feuilles, éventuellement modifiées, peuvent produire du nectar avec des pseudonectaires.
D'autres feuilles modifiées s'appellent des bractées lorsqu'elles sont associées aux pièces florales. Les feuilles des fougères et des algues sont des frondes ou des lames. Les feuilles sont bipennées chez le cosmos des jardins.
Par définition, le feuillage qualifie l'ensemble des feuilles d'un végétal. L'absence de feuille sur une plante la qualifie d'aphylle; si toutes les feuilles sont égales en longueur, elles sont isophylles; si elles sont grandes, elles sont mégaphylles.
La phyllule caractérise la cicatrice que laisse une feuille sur la tige, après sa chute. Lorsqu'une feuille peut se dessécher sur une branche sans tomber, il y a marcescence. Une plante portant des feuilles épaisses est dite dasyphylle. leptophylle est un qualificatif botanique précisant la nature de feuilles dont la forme est petite et mince.
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Une aréolation, chez les bryophytes, est un mode de répartition des différents types cellulaires dans les diverses parties des feuilles (apex, marge, base). L'aréolation constitue un critère de distinction des espèces grâce aux feuilles.
Il existe différents termes associés aux feuilles : feuille simple, feuille pétiolée, pour l'algue nori, la feuille de nori... La technique pour bouturer une feuille est identique à celle d'un rameau.
Le photostade qualifie la période de développement d'une plante quand les premières feuilles apparaissent et lorsque la lumière est alors suffisamment importante pour le déclenchement de la photosynthèse. Voir aussi la charte de couleurs des feuilles.
On distingue plusieurs cas de types de feuilles :
Une feuille se décrit selon plusieurs caractéristiques morphologiques. En premier, il faut séparer les feuilles simples des feuilles composées. Une feuille simple se caractérise par le bourgeon axillaire, les stipules, le limbe et la nervation avec la nervure principale et les nervures secondaires.
Une feuille composée est caractérisée par son pétiole et les pétiolules portant les folioles (une foliole est une feuille simple d'une feuille composée). En deuxième, la fixation de la feuille à la tige est importante. Le limbe, notamment avec sa bordure et sa base, puis la forme de l'apex de la feuille vont déterminer d'autres caractéristiques d'identification.
La disposition des feuilles sur la tige, une science botanique appelée la phyllotaxie, permet de déterminer un indice phyllotaxique. Finalement, la nervation des feuilles est un critère déterminant pour la morphologie anatomique d'une feuille.
En réunissant toutes ces caractéristiques des feuilles, en association avec celles des fleurs pour les plantes à fleurs, et avec le type de croissance (plantes grimpantes, les plantes rampantes, etc.), puis en considérant le milieu écologique de culture (écosystème, biotope, climax), et enfin en tenant compte des associations végétales, une espèce végétale peut être définie et identifiée.
En botanique, un organe embrassant qualifie une feuille, un pétiole, un limbe des stipules, etc., se prolongeant de manière à entourer l'axe qui les porte. Une feuille apétiolée peut être embrassante de la tige; la plante est alors dite amplexicaule.
Une feuille vue en coupe au microscope révèle l'anatomie foliaire. Elle est composée de l'épiderme, du mésophylle, des faisceaux vasculaires et des tissus de soutien.
La feuille se ferme vers l'extérieur avec un tissu de terminaison, l'épiderme, constitué d'une seule couche de cellules. L'épiderme présente à l'extérieur une cuticule de couche de cire imperméable à l'eau, qui empêche l'évaporation non régulée.
Les cellules de l'épiderme ne contiennent généralement pas de chloroplastes (constituants de la cellule dans lesquels intervient la photosynthèse). Les exceptions à cela sont l'épiderme d'hygrophytes, hélophytes et hydrophytes et les feuilles partiellement ombrées, mais surtout les cellules de garde des stomates, qui contiennent toujours des chloroplastes. Les stomates servent à réguler les échanges gazeux, principalement les émissions de vapeur d'eau.
La distribution des stomates est divisée en feuilles hypostatiques (stomates sur la face inférieure des feuilles, forme la plus courante), amphistomatiques (stomates des deux côtés de la feuille) et épistomatiques (stomates à la surface supérieure des feuilles, par exemple des feuilles flottantes).
Les appendices formés par l'épiderme s'appellent des poils (trichomes). Si des couches de cellules sous-épidermiques sont également impliquées dans la formation, on parle alors d'émergence : il s'agit par exemple d'épines ou de villosités glandulaires.
Le mésophylle est le tissu d'assimilation. Il est généralement divisé en parenchyme palissadique situé sous l'épiderme supérieur et le parenchyme éponge ci-dessous. Le parenchyme consiste en une à trois couches allongées, perpendiculaires à la surface de la feuille, de cellules riches en chloroplastes. Dans le parenchyme de la paroi, dont la tâche principale est la photosynthèse, il existe environ 80 % des chloroplastes.
Le parenchyme spongieux est constitué de cellules de forme irrégulière qui forment de grands espaces intercellulaires en raison de leur forme. La tâche principale d'un parenchyme spongieux est de fournir une ventilation du tissu parenchymateux. Les cellules sont relativement pauvres en chloroplastes.
Les faisceaux vasculaires sont souvent situés à la frontière entre la paroi (parenchyme palissadique) et le parenchyme spongieux (lacuneux, lacunaire) dans le parenchyme supérieur du tissu spongieux. La structure est similaire à celle des faisceaux vasculaires dans l'axe de la tige et est généralement collatérale.
Les faisceaux vasculaires se séparent de l'axe de la tige et traversent le pétiole sans se transformer en lame. En conséquence, le xylème est vers la face supérieure de la feuille, le phloème vers la face inférieure de la feuille.
Les grands faisceaux vasculaires d'une feuille sont souvent entourés d'un endoderme, appelé ici gaine. La gaine du faisceau contrôle le transfert de masse entre le faisceau vasculaire et le mésophylle. Les faisceaux vasculaires se terminent à l'aveugle dans le mésophylle.
Au cours du processus, le faisceau vasculaire est de plus en plus réduit, c'est-à-dire que les tubes tamis sont moins nombreux et tombent, puis restent dans la partie xylème uniquement en trachéides.
La totalité de la feuille est généralement tellement encombrée de faisceaux vasculaires qu'aucune cellule de la feuille ne se trouve à plus de sept cellules d'un faisceau vasculaire. Les petits champs qui en résultent entre les faisceaux vasculaires sont appelés aréoles ou champs intercostaux (espace intercellulaire).
La fonction des faisceaux cribro-vasculaires est le transport de l'eau et des minéraux dans la feuille (via le xylème), ainsi que l'élimination des produits photosynthétiques de la feuille (via le phloème).
À proximité des faisceaux vasculaires ou sur le bord des feuilles, se trouvent souvent des fils de sclérenchyme (les tissus de soutien) qui renforcent le tissu des feuilles. La même structure est utilisée dans certaines couches de collenchymes sous-épidermiques.
Selon le modèle anatomique d'une feuille, elle est classée bifaciale, unifaciale ou équifaciale. Selon l'emplacement du parenchyme palissadique dans la feuille, on distingue différents types de feuilles :
Les pétioles sont souvent unifaciaux, mais aussi les feuilles de nombreuses monocotylédones, tels que les joncs, dont les feuilles ressemblent souvent à des choux. Les feuilles des iris (E) constituent un cas particulier. Leur feuille unifaciales est ensuite à plat, mais en s'aplatissant dans la direction axiale, de sorte que des feuilles d'équitation, appelées aussi lames d'épée, sont apparues.
Il existe généralement deux types de feuilles créées indépendamment l'une de l'autre selon la théorie de l'évolution du télome (théorie Télome de Zimmermann) :
La forme des feuilles est incroyablement variée, reflétant leur adaptation à divers environnements. Voici quelques exemples de formes de feuilles :
Concernant la profondeur des échancrures, et en l’appliquant d’abord aux feuilles à nervation pennée : lorsque les échancrures sont douces ou peu profondes, on aura un limbe pennatilobé. Lorsque les échancrures atteignent environ le milieu de chaque demi-limbe, on dit que la feuille est pennatifide (latin « fidus » = fendu). Lorsque les échancrures dépassent le milieu du demi-limbe sans atteindre le limbe principal, on dit que la feuille est pennatipartite (latin « partitus » = partagé).
La couleur dominante des feuilles dans le monde végétal est le vert. C’est un pigment appelé Chlorophylle qui est responsable de cette couleur et il est aussi directement lié à la photosynthèse.
Les propriétés optiques des feuilles sont reliées à leurs caractéristiques biochimiques (teneur en pigments, structure cellulaire, teneur en eau, état physiologique, etc.).
La réflectance dans les bandes rouge et proche infrarouge est donc directement liée à la biomasse végétale. La teneur en eau des feuilles est également un facteur qui va fortement influencer la signature spectrale de la végétation, dans les longueurs d'onde de l'infrarouge moyen. Plus la teneur en eau est forte, plus la réflectance de la végétation diminue, en particulier aux longueurs d'onde 1450 nm et 1900 nm qui correspondent aux bandes d'absorption de l'eau.
| Type de Feuille | Description | Exemples |
|---|---|---|
| Feuille Simple | Limbe unique et continu | Camélia |
| Feuille Composée | Plusieurs folioles attachées au pétiole | Rosiers, Frênes |
| Feuille Pennée | Folioles disposées comme les barbes d'une plume | Vesce commune |
| Feuille Palmée | Plus de 3 folioles partant du même point | Vigne |
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