CARACTERISATION EPIDERMIQUE DES PRINCIPALES PLANTES SPONTANNEES BROUTEES PAR LE DROMADAIRE DANS LE SAHARA SEPTENTRIONAL ALGERIENpdf

 SLIMANI N. 1*, BOURAS S.2,  CHEHMA A. 1

1. Université KASDI MERBAH Ouargla.  Laboratoire Bioressources Sahariennes: Préservation et Valorisation. Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et Sciences de la terre et de l’Univers Algérie

2. Université KASDI MERBAH Ouargla.  Département des Sciences de la Nature et de la Vie. Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et Sciences de la terre et de l’Univers Algérie.

Résumé : L’analyse microscopique des épidermes des plantes spontanées contenus dans les fèces est l’une des méthodes d’étude du régime alimentaire des animaux au pâturage. Ce travail est une étape pour  la  détermination  du régime alimentaire du dromadaire dans les parcours  du Sahara septentrional Algérien. Dans le présent travail  nous avons  décrit les caractères épidermiques des principales plantes spontanées vivaces et éphémères (31 espèces et  24 familles) broutées au pâturage, en vue de constituer un catalogue de référence à travers l’étude histologique et anatomique des organes (feuilles et tiges). Pour cela, nous avons utilisé un microscope optique munit d’un appareille photos numérique intégré à un logicielle «  Motic image plus ». A partir des résultats obtenus, nous proposons  une clé d’identification de ces 31 espèces à  partir de leurs caractères épidermiques. Cette clé devra être améliorée et pourra nous servir  par la suite à la reconnaissance des épidermes des plantes spontanées contenus dans les fèces.

 Mots clé : Régime alimentaire de  Dromadaire - Epidermes - Analyse microscopique- Sahara - Plantes spontanées.

                              EPIDERMAL CHARACTERIZATION OF MAIN SPONTANEOUS PLANTS GRAZED BY DROMEDARY IN THE ALGERIAN NORTHERN SAHARA

Abstract : Microscopic examination of the skins of wild plants contained in the feces of the dromedary is one of the methods for studying the diet of grazing animals. This work is as step to determine the diet of camel in the pasture of the Algerian northern Sahara. In this endeavour, we described the most important characteristics of epidermal spontaneous perennial plants and ephemeral (31species and 24 families) grazed on pasture to form a reference catalog. We propose an identification key to these 31species from their epidermal characters (leaves and stems), by using an optical microscope provides with an integrated digital photos and a software "Motic image plus". From the results, we propose an identification key to these 31 species from their epidermal characters.This key should be improved as it will serve us later in the recognition of the epidermis of spontaneous plants contained in the feces.

Key words: Camel diet, Epidermis, Microscopic examination,Sahara, Spontaneous plants.

Introduction

 Le Sahara est réputée  par son extrême aridité. C’est une écorégion, dans laquelle les conditions désertiques atteignent leur plus grande âpreté [1] et [2]. Le Sahara septentrional algérien présente des zones géomorphologiques qui représentent des différents types de parcours camelins (lit d’oued, dépressions, hamada, sols sableux, reg et sols salés) et qui offrent la seule

 ressource d’aliment disponible pour le dromadaire [3].

 En plus de l’importance écologique et environnementale que possèdent les plantes sahariennes, elles représentent une source d’alimentation et refuge pour plusieurs êtres vivants [4]. Elles représentent  un intérêt particulier pour  le dromadaire, qui reste la seul espèce d’élevage capable de valoriser ces plantes de la  façon la plus rationnelle [5].

 L’étude du régime alimentaire des animaux peut être abordée par plusieurs méthodes. Les plus fréquentes sont l’observation sur le terrain des préférences alimentaires des animaux et l’analyse microscopique des débris végétaux recueillis à différents niveaux du tube digestif ou dans les fèces [6].

 L’analyse microscopique des débris végétaux est basée sur l’observation des caractéristiques anatomiques de leurs cellules épidermiques. La constitution d’un catalogue de référence révèle les caractères épidermiques des principales plantes spontanées. Pour réaliser ce catalogue, il est nécessaire d’étudier des fragments d’épidermes provenant de différentes parties de la plante (feuilles, tige...) car les caractéristiques de l’épiderme peuvent varier entre les organes.

 Le présent travail, a pour objectif d’élaborer un catalogue de référence des fragments des principales plantes spontanées broutées par le dromadaire, par l’étude micro-anatomique de l’épiderme des différentes partie de ces plantes (feuille et tige),  afin de rendre possible la reconnaissance des fragments végétaux trouvés dans les fèces et pouvoir, ainsi, déterminer  les régimes alimentaires des animaux et particulièrement le dromadaire. 

 1.     Méthodologie de travail

 Il est difficile d’établir des caractéristiques standards d’identification des épidermes. Mais, selon les milieux ou l’espèce animale est étudiée, le chercheur établit une collection de référence plus ou moins large et les épidermes sont alors identifiés grâce à un ensemble de critères facilement observables au microscope [7].

 Les principaux critères que nous avons adoptés dans notre analyse se basent essentiellement  sur  [8]: 

 - l’organisation des cellules épidermiques  et leurs formes,

 - l’orientation des nervures,

 - les types de stomates  et les trichomes.

 Les caractères épidermiques n’ayant pas tous la même importance, nous avons étudié, plus particulièrement,  la forme et la position des cellules épidermiques, leur orientation, les types des stomates et  des trichomes (poils).

 Pour la réalisation du présent travail, nous avons choisi Cinq stations (zones naturelles)  représentatives dans  les différents parcours camelins sahariens (Lits d’oued, Sols sableux, Regs et sols salés), dans les quelles, nous avons prélevé, pour étude,  les principales plantes broutées par le dromadaire.

 A partir de cela, nous avons prélevé 31 espèces de plantes spontanées appartenant à 16 familles contenant de 01à 06 espèces chacune: (tableau 01),

1.1.  Techniques adoptées

 L’étude histologique et anatomique des organes végétaux se fait à l’aide de plusieurs méthodes [9]. La  méthode de Metcalfe et  Chalk [10], qui est la plus simple, consiste à mettre des fragments de végétaux sur une lame de verre sur les quels on ajoute quelques gouttes d’eau de Javel, puis on gratte le tissu conjonctif à l’aide d’une lame de rasoir ou d’un scalpel (à l’œil nu puis à la loupe binoculaire) puis on rince à l’eau. Les fragments d’épidermes ainsi obtenus sont mis dans une goutte d’eau entre lame et lamelle puis observés au microscope optique équipé d’un appareil photo. Les meilleurs fragments sont photographiés pour constituer un catalogue de référence d’épiderme.

 1.2.    Observations microscopiques

 L'exploration de la préparation au faible grossissement permet de localiser les zones où l'épiderme, débarrassé du tissu chlorophyllien, peut être aisément observé. L'observation à des grossissements plus élevés permet d'identifier le tissu épidermique, le mode d’agencement, la forme des cellules, leurs orientations, leurs dispositions, ainsi que la disposition des stomates, leurs types, leur densité et leurs localisations dans le tissu. 

  2.     Résultats et discussion

 L’étude histologique des cellules épidermiques des espèces étudiées montrent des différences  intra et inter famille des caractéristiques micro-morphologiques fondamentales.  Nous avons, ainsi,  élaboré une liste de 52 photos pour 31 espèces appartenant à 16 familles (photos de 01à 52).

1.1.    Les cellules épidermiques

La forme des cellules épidermiques varie d’une famille à l’autre et dans la même espèce suivant les  deux parties de la plante, (feuille et tige). Les principales caractéristiques se résument en ce qui suit :

 Les cellules épidermiques des Poacées sont généralement allongées et disposées en files parallèles aux nervures  ce qui confirme les travaux de MANDRET [6].

Pour Atractylis delicatula de la famille des Astéracées, les cellules sont disposées en puzzle dans les feuilles , contrairement aux tiges, où elles sont en forme allongées (Photos, 6 et 7);

Pour la famille  des Amaranthacées (Anabasis articulata) (Photo.2), et des Brassicacées (Zilla macroptera) les cellules ont  une formes polygonale disposées en puzzle  dans les feuilles et les tiges (Photo.51),  et chez  les familles des Apiacées (Pituranthos chloranthus) (Photo 10) et Borginaccées ( Moltkiopsis ciliata) la forme des cellules épidermiques des feuilles  diffère de celles des tiges qui sont  respectivement polygonales en puzzle et rectangulaire (Photos17, 18, 19).

 D’autres espèces présentent des formes de cellules différentes entres tiges et feuilles comme les  Géraniacées (Erodium triangulare) où la forme des cellules des feuilles diffère de celle des tiges (Photos 43, 44, 45), chez la famille Résédacées (Randonia africana) la forme est polygonale dans les feuilles et hexagonale dans les tiges (Photos 41, 42).

 1.2.    Les poils

L’une des caractéristiques adaptatives des plantes spontanées sahariennes c’est la présence des poils [11], [12] pour minimiser l’évapotranspiration et économiser l’eau. Pour les  espèces étudiées, les épidermes présentent des poils unicellulaire entre long et courte.

La famille des Tamaricacées (Tamarix articulata) possède des poils segmentés au niveau des feuilles et les tiges (Photo13); 

Pour les Borginacées, l’espèce, moltkopsis ciliata est la seule espèce de cette famille qui présente beaucoup de poils longs au niveau des feuilles. Les autres espèces ne présentent aucun poil (Photos 17, 18, 19);

Pour les Astéracées (Catananche arenaria et Launea mucronata) ; la première espèce présente des poils long segmentés au niveau de la tige (Photo25, 26), la deuxième espèce possède des poils  unicellulaires long non segmentés au niveau du même organe (Photos 20, 21);

Pour les Plombaginacées (Limoniastrum  guyonianum) les  poils présents aux niveaux des feuilles et tiges sont unicellulaires (Photos 48, 49, 50).

Pour les autres familles  étudiées ; les Géraniacées, les  Citacées, les Résidacées, les Astéracées, les Brassicacées et les Plombaginacées, il n’y a  aucun poils dans leurs épidermes de feuille et de tige. D’autres  familles, comme les Astéracées et les Boraginacées, possèdent des espèces qui présentent des poils et d’autre non. 

 1.3.    Les stomates

Dans cette étude nous avons observé quatre types de stomates, qui sont ;

Anomocytique : les cellules voisines des stomates ne se distinguent pas des cellules épidermiques.

Anisocytique :3 cellules compagnes dont une plus petite que les autres.

Paracytique : Le stomate est entouré de deux cellules compagnes disposées parallèlement à l’ostiole. 

Diacytique : les deux cellules compagnes qui entourent le stomate ont leur paroi commune perpendiculaire à l’ostiole. Une cellule compagne, plus petite, et “incluse” dans la cellule épidermique.

D’après cette étude, le type de stomate reste toujours constant dans la même  espèce mais il varie seulement avec les familles.

Les Brassicaées (Photos 22, 23, 27, 28, 51), Zygophyllacées (Photo 4), Géraniacées (Photo 32), Scrofulariacées (Photo4),  Résédacées (Photos 41, 35), présentent des espèces qui ont des stomates de type anomocytique ;

Les Amarantacées (Photo 2), Borginacées (Photos 8, 18), Plombaginacées (Photo 49), ont des stomates de type Paracytique ;

Les Astéracées (Photos 6, 10, 20,25) et Caryophyllacées (Photo 31),  présentent des stomates de type anisocytique ;

Les Primulacées et Poacées, présentent des stomates de type  Diacytique.  Leurs positions sont perpendiculaires aux nervures (Photos 12, 37, 38, 39, 40).      

Conclusion

L’analyse des caractères épidermiques (cellules épidermiques, poils, stomates) pour les espèces de cette étude nous permet de différencier entres les familles et même les espèces de la même famille.

Les cellules épidermiques varient d’une famille à l’autre et dans la même espèce suivant les  deux parties de la plante  feuille et tige.

Concernant les poils, il existe des familles qui présentent des poils et d’autre non. Même dans la même famille la forme des poils varie d’une espèce à l’autre

Pour les stomates, nous avons observé que les quatres types de stomates varient en fonction des familles, tandis que toutes les espèces de la même famille présentent le même type de stomate.

L’analyse  de certains caractères épidermiques permet de différencier des espèces entre elles, lorsque l’étude porte sur une zone pas très étendue. Contrairement aux  espèces endémiques qui peuvent présenter des caractères épidermiques différentes d’une zone à l’autre. Cette méthode nous permet d’avoir les données de base pour étudier les variations du régime alimentaire spatio-temporelle du dromadaire et même des autres animaux.

 Références bibliographiques

 [1] Toutain G., 1979 : Elément d’agronomie Saharienne de la recherche au développement Ed. I.N.R.A. Paris, 296 Pages.

 [2]  Ozenda P., 1983 : Flore du Sahara. Ed. Centre nati. rech. sci. (C.N.R.S.), Paris, 622 Pages.

 [3]Chehma A., 2005 : Etude floristique et nutritive des parcours camlins du Sahara septentrionale Algérienne cas de la région de Ouargla et Ghardaïa, Thèse de Doctorat Univ. Annaba, 178 Pages.

 [4]Houari K.D., 2006: Impacte de la nature des sols Saharienne sur la composition chimique de quelques plantes de la région de Ouargla. Mémoire Maj. Univ. Ouargla, 89 Pages.

 [5]Chehma A., Faye B., BAstianelli D., 2010 : Valeurs nutritionnelles de plantes vivaces des parcours sahariens algériens pour dromadaires.

 [6]  Mandret, 1989: Le régime alimentaire des ruminants domestiques (bovins-ovins-caprins) sur les pâturages naturels sahéliens et soudano-sahéliens.Revue Sénégalaise des Recherches Agricoles et Halieutiques- 2 :79 -88a

 [7]  Butet  A., 1987: L’analyse microscopique des fèces: une technique non perturbant d’étude des régimes alimentaire des mammifères phytophages.ARVICOLA IV : 33-38

 [8] Butet A., 1985 : Méthodes d’étude du régime alimantaire d’un rongeurs polyphage (Apodemus sylvaticus L., 1758) parl’analyse microscopique des fèces.j.Mamalia 49: 461- 462.  

 [9] Martin, D. J. 1955:  Features of plant cuticule. An aid to the analysis of the natural diet of grazing animals, with special reference to Scottish Hill Sheep, Trans. Bot. Soc. Edimb., 36 : 278-288.       

 [10] Metcalfe, C.R. & Chalk. 1957: Anatomg of the dicotyledones. Clarendon press, Oxford.

 [11]Slimani N.et Chehma A., 2009 : Essai de caractérisation de quelques paramètres d’adaptation  au milieu hyper-aride saharien des principales plantes spontanées vivaces de la région de Ouargla (Algérie). Journal Algérien des régions arides- 8 :15-20.  

[12]  Slimani N., 2008: Essai de caractérisation de quelques propriétés d’adaptation au milieu saharien des principales plantes spontanées vivaces de la région d’Ouargla et Ghardaïa, Mémoire de magistère univ.Ouargla, 96 pages.