bois structure histologie

[Dominique.]

                                                  La structure du bois

                                               

La  lecture des livres de botanique  nous enseigne qu ‘il existe  deux types de  bois

---Le bois Homoxylé –qui est le bois de Gymnosperme

(  (http://www.ecosociosystemes.fr/gymnospermes.html ) donc surtout le bois des conifères .

--- Le bois Hétéroxylé   qui est le bois des Dicotylédones .

 

-         Quelles sont les différences  entre ces deux types  de bois ? .

-         Pour répondre à cette question on   utilisera le bois de l ‘Epicéa ( homoxylé  ) et celui  du Peuplier  et du Frêne (  hétéroxylé )

 

L ‘étude du bois nécessite de faire 3 plans de coupe

Transversale (  CT ) - Longitudinale tangentielle  (CLT )  – et Longitudinale radiale (CLR)

 

 

Première approche avec une coupe  d ‘une tige de l’année 

      ( Elle  se laisse couper sans  problème et sans  préparation)

 

 

Coupes comparées  d ‘une tige de   moins de1 an  de l’épicéa et du peuplier.

Panorama de 35 photos chacune –

     coloration carmin aluné –vert d’iode      ******          coloration Wacker

L’épicéa

1 --la tige de l’épicéa est couverte d’écailles  - ce qui  rend ce bois  si rude au toucher. (ces écailles sont  des feuilles à un état réduit) .

2 -- de la tige partent directement les feuilles  ( les épines ) .

 

 Le peuplier

      1 - zone épidermique .

      2 - phloème secondaire ( liber) .

3-     lenticelles : la barrière imperméable du liége  ( imperméable à l’eau et aux gaz ) est interrompue au niveau des lenticelles ; ce qui autorise les échanges gazeux ( leur ouverture  et leur fermeture sont variables  suivant la saison). 

4-     région du cambium libéro-ligneux .

5-      xylème secondaire ou bois .

6-     moelle .

 

 

 

 

et une coupe de  bois de 3ans

              après  4 jours dans un  bain eau- glycérine maintenue  à 90° .

               Reprendre l’article( http://forum.MikrOscOpia.com/topic/15412-bois-coupe-histologie/ )  .

Epicéa

 

 

 

Ce qui frappe, sur cette image, est  le caractère homogène  de la composition cellulaire  - en fait  un seul type d’élément   est présent :  les fibres –trachéides – ou trachéides.

1 fibres–trachéides de la production de printemps.( rôle surtout de vaisseau conducteur ) .

2 fibres–trachéides de la production d’été .( rôle surtout de soutien ) .

3 glandes résinifères .

 

Il faut  noter que le nombre de couches d’accroissement ne correspond pas toujours à l’age (certaines formes jeunes  ne laissent pas d’anneaux  nets avant  plusieurs  années. Les cernes de l’image  de l’épicéa ci –dessus  sont surtout le reflet des variations climatiques ; ce qui donne  les faux cernes   qui sont dus au ralentissement de la croissance  de l’arbre et  à sa reprise. ( coup  de froid – sécheresse – attaque des insectes). Ici la branche a 3 ans.

En fait pour connaître l’age d’un arbre  les cernes doivent être comptées au collet  de  l’arbre  - donc il doit être coupé assez bas.

Peuplier

 

L’image présente  deux structures – les fibres  qui ont pris le colorant( Safranine )

et les zones  qui  semblent creuses  ( on va parler de pores  -  les vaisseaux.)

Au printemps les  vaisseaux   se développent rapidement et ils sont très larges ( on parle de trachée ) par contre avec l’arrivée de l’été  ces vaisseaux  sont  moins  nombreux et plus étroits.

En fonction des espèces, le  bois  hétéroxylé peut donc  être  plus ou moins poreux.

 

 

En fait deux  types de vaisseaux  existent.

-les trachées   comme ci – dessus   qui  sont de grands vaisseaux  ouverts  par le  bas –( ils peuvent atteindre 700 µm)

--les trachéides  que nous avons rencontrées  avant  chez l ‘épicéa  et qui sont des vaisseaux étroits   et le plus souvent fermés  ( il ne dépasse  pas les 30µm )

 

Les éléments  qui font les différences entre homoxylé et hétéroxylé :

 

 Dans le bois Homoxylé  il est surtout noté l'absence de pores et la présence  unique de trachéides à paroi épaisse  dans le bois ( xylème) de l’épicéa –( bois homogène)

 

Sur cette coupe transversale on peut observer les fibres-trachéides. –

 Ces vaisseaux ou fibres-tracheides  de printemps ( en vert )   ont une lumière large et une paroi  fine. Par contre ceux de la production estivale ( en jaune )  ont une lumière réduite et  une paroi épaisse.( dépôt de lignine )  .

Cette image  montre la  double fonction  de ces cellules :  fonction   de conduction des nutriments  pour les fibres larges et de soutien mécanique pour les fibres épaisses   .

Dans ce type de bois  les deux fonctions  reposent sur la même cellule  la fibre-tracheide  en fonction  de sa charge  en lignine .

.On reviendra plus tard  sur les rayons parenchymateux.

 

( A noter la présence  de glandes résinifères dans le xylème  ( conifères )

 

 

 

 

 

 

Modifié le 30 janvier 2016 par Dominique.

[Dominique.]

  Dans le  bois Hétéroxylé  :

Ce qui frappe   est -la présence de vaisseaux  larges  ( trachées ) qui sont noyés dans  une masse importante  de fibres de sclérenchyme – ici dans le bois de peuplier  -( bois hétérogène  ) – coloration safranine 

 

Les vaisseaux  sont  formés  par  une succession de cellules vides ; ces vaisseaux  sont plus larges que les trachéides , la paroi est plus  fine et la longueur des trachées   est plus courte que celle des  trachéides dans leur fonction de conduction .

 

Dans ce type de bois la fonction de soutien  repose  sur les  cellules du sclérenchyme – en raison de l’épaississement souvent considérable des parois cellulaires – et la fonction de transport des nutriments  repose sur les trachées  ( on gardera le nom de vaisseaux pour désigner les trachées ) .

 

 

 

 

Quelques considérations sur l’organisation des fibres :

 

Le bois est d’une extrême résistance  en raison de la présence  d ‘un nombre considérable de fibres imprégnées de lignine mais aussi  en raison de  l’architecture des fibres  qui  s’entrecroisent  .

En horizontal  - les rayons   qui sont  constitués  de cellules parenchymateuses  mais aussi de fibres de type trachéide .

En vertical  les trachéides , les fibres de sclérenchyme  et les vaisseaux..

                                                                        Coupe épicéa – coloration Giemsa

Présentation du bois selon une coupe  tangentielle

 

 

Coloration  Carmin – vert d’iode – pour le peuplier et épicéa

Coloration Vert d’ Etzold pour le frêne

 

Sur une coupe longitudinale  tangentielle on peut mettre en évidence la hauteur et  l’épaisseur des rayons – les rayons de l ‘épicéa et du peuplier   sont  dits unisériés  les rayons du frêne sont parfois unisériés  et parfois bi – voire pluri sériées– On parle d’ unisérié quand  les fibres parenchymateuses se superposent  en une seule couche. .

 

Comment  le bois peut-il à la fois être  très  résistant  et présenter une certaine souplesse ?

Le secret est dans l ‘importance de la  charge  en lignine des fibres du sclérenchyme  et des fibres–tracheides   et dans la   disposition de la paroi secondaire  des vaisseaux .

Dans les  vaisseaux le dépôt en lignine de la paroi secondaire n’est pas  continue  .

On  voit que les épaississements de la  paroi  secondaire  alternent avec   de vastes zones composées uniquement de la paroi primaire cellulosique. ( qui forme des zones très souples )  C’est ainsi qu ‘on observe des vaisseaux annelés  -, spiralés    doublement  spiralés  et avec toutes les formes intermédiaires  -

 

 

 

 

 

 

 

Sur cette image le renforcement  de la paroi secondaire apparaît  sur le mode scalariforme ( en barreau d’échelle )

un exemple  de forme  intermédiaire  ci-dessous – ( vaisseaux réticulés )

 

 

Mais il  existe  un grand nombre de possibilités en fonction du type de bois.

 

Le  bois est un conducteur  de nutriments

Le bois est  un  conducteur de nutriments  depuis la racine jusqu’ aux feuilles  et des feuilles vers les racines –  de ce fait il existe un important réseau de connexions entre les différentes  fibres –

 

Pour les bois  homoxylé

--  la paroi des fibres trachéides  est interrompue localement par des ponctuations  -. La cavité de la ponctuation  résulte de l’interruption de la paroi secondaire  - la ponctuation  est donc  une simple cavité  fermée  par une   paroi primaire  qui laisse passer le cytoplasme d ‘une cellule à l’autre par l’intermédiaire de plasmodesmes .(qui sont des trabécules cytoplasmiques assurant la continuité  de cellule à cellule de la circulation du cytoplasme ) .

Ces ponctuations peuvent prendre des aspects multiples .

 

 

pour le bois hétéroxylé  ( frêne )

 

 

 1 --Rayon  parenchymateux.

 2 –Faisceau de sclérenchyme.

 3 –Vaisseau ponctué.

 

Les vaisseaux du bois hétéroxylé  sont aussi porteurs de nombreuses  zones de  communications.

 1 ---Les vaisseaux se sont élaborés  par les suppressions de la zone terminale qui sépare chacune des fibres de façon à former  de longs  conduits vides de tout cytoplasme.

 2 -- Les vaisseaux   sont aussi ponctuées  ( dans ce cas la paroi secondaire  est uniformément distribuée sur toute la  hauteur   de manière plus ou moins homogène  sauf   au niveau des ponctuations  où  il n’y a  que la paroi primaire ( qui laisse passer les fluides )   - un même  vaisseau peut être à la fois ponctué sur certaines zones  ( rôle d’échange) et scalariforme  sur d’ autres  ( zone de structure  - souplesse  et résistance )

 

Les zones  ponctuées  sont plus rigides.

 

 

 

 

 

 

 

.Les vaisseaux peuvent être  perforés.

 Les perforations sont  la conséquence de la dissolution partielle ou totale des parois primaires   et / ou secondaires  et de la lamelle moyenne .  ( cette lamelle se forme en même temps que chaque  nouvelle cellule au moment de la division cellulaire  - elle cimente les cellules entre elles  et elle est de consistance gélatineuse –pectine )  Ces perforations  vont permettre aux différents  fluides  de passer  d’un vaisseau dans un  autre sans zone d’interruption.

 

 

 

Les vaisseaux peuvent être criblés

Les fluides peuvent  aussi circuler  à travers des zones  dites criblées :

Les cribles sont  surtout  situés sur les  extrémités  supérieures  et inférieures des cellules.

 Ces éléments sont surtout   présents  dans la  zone  périphérique   du liber  ( phloème )  , la paroi inférieure des cellules  et parfois  leur paroi latérale,  présente des  cribles  perméables  -Ces cribles cessent temporairement  ( ou définitivement ) d’être actifs lorsque  s’approche la mauvaise  saison.  (il se développe une callose  qui bouche les vaisseaux)                - ci-dessous un crible – contraste de phase

 

 

coupe radiale de frêne

 En 1 le même phénomène est retrouvé dans les rayons  -  ( ici image de cellules parenchymateuses d’un rayon )  Mais ici on assiste à un phénomène particulier  qui est la  présence d’une cellule compagne  - 2 – ( ces deux cellules issues du cambium – zone de multiplication cellulaire ) sont dues à la division d’une même cellule du cambium )

 

 

Les zones de croisements

 On a vu que les fibres se développent dans deux directions  (la verticale et l’horizontale.) Il existe donc de très nombreuses zones de croisements .

Dans les zones de croissements  entre rayons et fibres trachéides ,

il existe un grand nombre de perforations  qui permettent la circulation des fluides.

 

 

 

Conclusion :

 

Ce petit  article   est juste  une  approche de l’histologie  du bois – De ce fait il néglige  beaucoup des aspects  cellulaires   qu ‘il faudra reprendre et préciser plus  tard.

 

                                                 Dominique

 

 

Références

 

Atlas de la structure des plantes   d’ Anna Speranza  et Gian Lorenzo Calzoni  -  Editeur Belin

                         Livre  remarquable  par l’extraordinaire qualité de ses photos

 

 Anatomie  végétale   en 3 tomes de Edouard Boureau   éditeur PUF –1954-

 

 

 

[pablito]

Très très beau sujet Dominique

 

Une question technique photo : comment fais tu tes panoramas à la fois verticaux et horizontaux ?

[jmaffert]

Magnifique article !

 

Merci

[Dominique.]

Bonjour

 

 

Merci Pierre et Jmaffert pour votre appréciation

 

Il n’y a  que des panoramas  horizontaux , Pierre , qui sont tous faits avec ICE .

Dans certain cas on aimerait bien pouvoir  faire  à la fois du stacking et du panorama – puisque souvent l’épaisseur   d’une préparation n’est pas  homogène  - du moins pour les coupes  faites à la  main –

 

Bien amicalement

                             Dominique

 

 

d

[Claude Brezisky]

Bonjour,

Dans certain cas on aimerait bien pouvoir  faire  à la fois du stacking et du panorama –

 

Il faut commencer par faire tous les empilages (stacking) puis assembler le résultat de chaque pile pour faire le panoramique.

Attention, il vaut mieux commencer avec peu d'image dans les piles car elle devront être faite exactement à la même hauteur.

Cordialement

Claude

[Goofy]

Excellent Dominique.

 

Tes articles sont toujours un réel enrichissement. Merci    :)

Modifié le 16 décembre 2015 par Goofy

[Jean Marie Cavanihac]

Superbe ! Et quelle patience pour réaliser ces coupes !

 

Amitiés

JMC

[Jean-Luc Bethmont (Picroformol)]

Bonsoir Dominique,

 

Encore un sujet bien ficelé !

Peut-on envisager la technique à la glycérine à la température ambiante en laissant tremper le bois une semaine ou plus ?

Cordialement,

JL

[Dominique.]

 Bonsoir  Jean- Luc et Tous

 

 

Je pense que cela  doit être possible - Ce soir  , j’ai fait des coupes  du bois de  mimosa  – Ce bois  est rester  3 jours  dans  un milieu plus riche  en glycérine que celui  de l’article   - c’est à  dire :

 Eau 100 cc 

 Glycérine 40  cc  

 Que j’ai laissé   à 40 °  à l ‘étuve.

 . Ce  n'est pas un bois tendre   et le couper  au sécateur nécessite  une certaine poigne.

  Après ce bain, j’ai coupé des branches de  1 cp de  diamètre   au Ranvier  sans difficulté    dans les trois plans.

Il faut  donc  penser que l’efficacité  du bain  tient à son  taux en Glycérine et  à sa durée.
Il faudrait refaire l’expérience à  20 °C pour déterminer le temps nécessaire  - mais la chaleur   raccourcit  manifestement  cette durée.

 

Amicalement

                             Dominique

 

 

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