Algues 2BIOS02 09/10
Qu'est-ce qu'une Algue?
Les Algues sont les premiers Végétaux ayant apparu sur Terre, dans les océans il y a plus de trois milliards d'années. Ce sont des organismes photosynthétiques pouvant vivre dans les eaux douces ou salées. Contrairement aux Spermaphytes, Bryophytes et Ptéridophytes, les Algues ne sont plus considérées comme des Végétaux mais comme des Protistes possédant certaines caractéristiques végétales. Certaines Algues sont multicellulaires, d'autres sont unicellulaires. Elles possèdent des chloroplastes qui contiennent de la chlorophylle. Les Algues sont en réalité les ancêtres communs de tous les Végétaux d'aujourd'hui et n'ont pas réussi à se détacher de leur environnement vital, à savoir l'eau (voir figure 29.4 Campbell).
Nous pouvons dans un premier temps les classer en trois groupes distincts:
- Les Algues rouges (Rhodophyta) sont eucaryotes.
- Les Algues vertes (Chlorophyta + Streptophycophyta) sont eucaryotes et c'est le groupe d'Algues le plus proche des Végétaux.
- Les Algues brunes (Phaeophyceae) sont également eucaryotes.
Bien entendu, Les Algues rouges, vertes et brunes sont multicellulaires. Nous allons étudier ces différents groupes de manière plus détaillée au prochain point.
Les Algues se maintiennent dans l'eau grâce à un crampon qui leur permet de se tenir droites. Tout comme les Végétaux, les Algues ont une reproduction sexuée qui se fait l'aide de gamètes. Afin d'étudier de manière précise leur mode de reproduction, nous allons observer l'alternance de génération présente chez la laminaire, Algue géante pouvant mesurer 60 mètres de long. Contrairement aux Végétaux, les Algues ne possèdent pas de racines et ne sont donc pas vasculaires, ce qui est probablement l'un des seuls éléments permettant de distinguer l'Algue des Végétaux. Elles sont en fait différentes des autres Protistes de part le fait qu'elles sont très proches des Végétaux. En effet un lien ancestrale unit les Algues et les Végétaux.
voir Annexe Algues 1
Quelles sont les différents groupes d'Algues?
On différencie les Algues en trois grands groupes:
- ALGUES ROUGES (Rhodophyta):
Les Algues rouges sont un grand groupe d'Algues pour la plupart marines et pour la plupart multicellulaires. Il y a environ 6000 espèces d'Algues rouges que l'ont connait. Elles peuvent être de taille microscopique ou quasiment atteindre la taille d'une Algune brune. Ce type d'Algues est dépourvue de flagelles et de centrioles. Elles se reproduisent par alternance de génération. Leur couleur rouge est due à un pigment qui est appelé phycoérythrine. Les Algues rouges sont vertes à la base, mais ce pigment leur donne une couleur rougeâtre. Plus elles sont en profondeur, plus elles sont rouges foncées voir presque noires, au contraire plus elles sont à la surface, plus elles deviennent vertes. Une Algue rouge vivant à une profondeur de 260 mètres à été découverte près des Bahamas, c'est très rare qu'un organisme photosynthétique vive à cette profondeur.
Quelques exemples d'Algues rouges:
- Bonnemaisonia hamifera, c'est une Algue rouge filamenteuse.
- La Dulse ou rhodyménie palmé (Palmaria palmata), c'est une Algue comestible qui a la forme d'une feuille.
- Algue coralline (Corallina gracilis), c'est une Algue rouge avec une paroi cellulaire très rigide qui est due au carbonate de calcium.
voir Annexe Algues 2
- ALGUES VERTES (Chlorophyta + Streptophycophyta)
Les Algues vertes sont celles qui sont le plus apparentées aux Végétaux Terrestres. Elles vivent généralement en eau douce, mais il y en a certaines qui vivent dans des milieux marins et également à un endroit très surprenant: la neige, c'est le cas de certaines Chlorophytes. Les Chlorophytes les plus simples possèdent deux flagelles et sont unicellulaires comme par exemple le Chlamydomonas. Quelques espèces d'Algues vertes unicellulaires vivent parmi le plancton. La taille d'une Algue verte varie d'une espèce à l'autre, elles peuvent être microscopique comme elles peuvent atteindre plusieurs mètres de long. Les Chlorophytes modernes ressemblent beaucoup aux plantes terrestres, en particulier par leurs chloroplastes qui contiennent les chlorophylles a et b.
Quelques exemples d'Algues vertes:
- Le Volvox, c'est une Algue verte (Chlorophyte) qui vit en colonies, en eau douce.
- Caulerpa, c'est une Algue verte (Chlorophyte) qui vit dans les zones marines intertidales.
- La laitue de mer (Ulva lactuca), c'est une Algue marine qui est comestible.
voir Annexe Algues 3
- ALGUES BRUNES (Phaeophyceae)
Les Algues brunes, les Phéophycées sont les Algues les plus grandes et les plus complexes. Elles sont toutes multicellulaires et vivent principalement en eau salée. Leur couleur brune ou olive est due aux pigments caroténoïdes de leurs chloroplastes et également à un autre pigmet qui est appelé fucoxanthine. Les Algues dorées et les Diatomées ont également des pigments caroténoïdes dans leurs chloroplastes. Les Algues brunes sont généralement, avec les Algues rouges et les Algues vertes, appelées Algues marines. Les Algues marines sont très grandes et complexes. Elles ont des organes qui ressemblent à ceux des Végétaux. Elles possèdent un stipe, un crampon et des frondes, c'est ce qui les différencie des plantes qui elles, possèdent une tige, une racine et des feuilles. Le varech (Macrosystis pyrifera) est une Algue brune, son stipe, ressemblant à une tige, est très grand, il peut mesurer jusqu'à 60 mètres. Ses frondes, ressemblant à des feuilles, sont tellement abondantes qu'on parle de forêt de varech. Cette immense Algue est très présente sur la côté Pacifique de l'Amérique.
Quelques exemples d'Algues brunes:
- Le palmier de mer (Postelsia palmaeformis), c'est une Algue marine qui vit sur des rochers le long des côtes nord-ouest des Etats-Unis.
A part les Algues rouges, vertes et brunes qui forment les trois principaux groupes d'Algues, il y a également:
- Les Algues dorées ou Chrysophycées sont des Algues qui possèdent deux flagelles et qui vivent parmi le plancton. Elles sont bien évidemment toutes photosynthétiques, mais il y en a certaines qui sont mixotrophes: c'est-à-dire qu'elles ont la possibilité d'absorber des composés organiques, d'ingérer des particules de nutriments et des Procaryotes par ce que l'on appelle la phagocytose.
voir Annexe Algues 4
Qu'est-ce que les Algues marines?
Les Algues marines sont des Algues multicellulaires que nous pouvons voir a l'oeil nu. Certaines espèces comme les Laminaires Géantes peuvent mesurer jusqu'à 100 mètres et peser plus de 100 kilogrammes. Leurs emplacements varient en fonction de la profondeur de l'eau. On peut les trouver à la surface des océans ou des lacs tout comme à la limite de la pénétration de la lumière du soleil, de manière à toujours pouvoir pratiquer la photosynthèse. Leur profondeur ne dépasse donc pas les 30 à 40 mètres. Elles sont particulièrement abondantes dans les zones intertidales inférieures et les zones subtidales peu profondes. Certaines ont l'aspect de petits filaments à peine visibles tandis que d'autres sont de grande taille et présentent une structure complexe. Les Algues sont classées par couleur, soit vertes, brunes et rouges. La plupart des Algues marines sont rouges ou brunes; les vertes sont, pour la plupart de forme planctonique comme le phytoplancton. De nombreuses espèces poussent sur les côtes du Canada : on en a dénombrées 175 dans l'Arctique, 350 dans l'Atlantique et près de 500 dans le Pacifique. Certaines Algues marines peuvent être consommée par l'Homme. La porphyre par exemple se vend à plus d'un milliard de dollars par an au Japon. Les chinois, eux, se nourrissent même de laminaires géantes. Les Algues marines sont également récoltées chez nous en occident et servent à fabriquer des engrais ou de la nourriture pour chiens. On se nourrit également d'Algues rouges et de rhodyménie palmé. Certaines espèces d'Algues marines, notamment l'Algue rouge sont aussi collectionnées pour leur beauté.
Quel est le mode de reproduction des Algues?
Tout comme les Végétaux, l'Algue a une reproduction sexuée à l'aide de gamètes. Comme le montre la figure 28.21 du Campbell, il y a une alternance de génération chez la Laminaire, appartenant a l'ordre des laminariales. La première phase de cette reproduction sexuée s'appelle la méiose, autrement dit une division cellulaire à partir du sporophyte diploïde de l'Algue. Chez l'Algue, la partie du sporophyte libérant des spores haploïdes est le sporocyste. On le trouve également chez les champignons et même chez certains animaux, notamment les vers. Contrairement aux sporanges présents chez les Embryophytes (plantes à tiges), le sporocyste ne possède pas de tissus stériles. Une moitié des spores libérés vont produire un gamètophyte mâle et l'autre moitié un gamètophyte femelle. Le gamètophyte mâle haploïde va ensuite produire des anthérozoïdes qui, à l'aide de l'eau, vont féconder l'oosphère haploïde produit par le gamétophyte femelle. Cette phase haploïde va finallement produire un embryon diploïde qui va donner naissance au nouveau sporophyte grâce à la fécondation, deuxième phase de la reproduction sexuée. Ce cycle de reproduction va ensuite reprendre à partir de la première phase haploïde et continuer ainsi. Nous pouvons donc constater que l'Algue ne peut se reproduire sans eaux, de part le fait que les anthérozoïdes doivent "nager" afin de féconder l'oosphère.
voir Annexe Algues 5
Qu'est-ce que la chlorophylle et la photosynthèse?
La chlorophylle est le principal pigment des Végétaux. Elle est donc présente chez toutes les plantes vertes sur Terre.
Elle absorbe les différentes couleurs de la lumière sauf la couleur verte, ce qui explique la couleur des végétaux. Le chloroplaste qui est en fait la partie visible sur certains Végétaux ou Protistes contient de la chlorophylle. Cette chlorophylle permet donc l'absorption de l'énergie lumineuse appelée ATP via un mécanisme incroyable qui permet aux plantes et à certains Protistes dont l'Algue de se régénérer seuls, à savoir la photosynthèse. La longueur d'onde verte étant la moins absorbée est visible sur la plante par l'oeil humain. Il existe plusieurs types de chlorophylle. La chlorophylle a est le pigment photosynthétique que l'on retrouve sur tout les végétaux terrestres et aquatiques. La chlorophylle b est présente chez les algues vertes et les c et d se trouvent chez les algues brunes et les algues bleues. Ces types de chlorophylle présentes chez les algues démontrent donc le fait qu'elles sont capable de pratiquer la photosynthèse. Néanmoins les algues ne doivent pas atteindre de trop grandes profondeurs afin de pouvoir capter l'énergie lumineuse via cet incroyable mécanisme bioénergétique.
A quelle profondeur d'eau peuvent se trouver les Algues?
De manière à pouvoir pratiquer la photosynthèse, les Algues ne sont pas présentent à de grandes profondeurs surtout en eau salée. Les Algues marines dont nous allons parler prochainement ne dépassent pas les 40 mètres de profondeurs et peuvent même être présentes à la surface.
Références
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