Algues 2BIOS01 09/10

Qu'est-ce qu'une algue?

Définition : ALGUE (lat. Alga) C'est un organisme qui pratique le procédé de photosynthèse et dont l'habitat est bien souvent aquatique.

Les algues font parties des organismes eucaryotes ( c'est à dire qu'elles possèdent un vrai noyau, contrairement au bactéries qui sont des procaryotes). Elles peuvent être aussi bien unicellulaires que pluricellulaires.

Les algues ont plusieurs moyens de déplacement: Les flagelles, les cils, ou les courants marins. Elles ont besoin de ces outils pour parvenir à leur nourriture et pour la reproduction. Se déplacer signifie la possibilité d'avoir plus de lumière et de pouvoir rencontrer d'autres algues pour s'échanger du matériel génétique.

Les algues unicellulaires ont de commun le plaste de l'appareil végétatif. En effet, tout les algues en ont un pour faire de la photosynthèse. Ensuite, on distingue des différence entre les unicellulaires qui peuvent se mouvoir et celles qui n'ont pas cette fonction:

• Les mobiles ont un noyau qui se situe proche des mitochondries, un pyrénoïde pour les réserves de glucide (sucre) entourer d'amidon et le plaste les entoure tous deux finalement.
• Les immobiles

Les algues marines multicellulaires possèdent une structure s'approchant de la plantes dans la mesure où elles ont un stipe pour se tenir droit, un crampon pour s'accrocher aux rochers, et des lames qui elles sont comme les feuilles sur un arbre. Le tout forme le thalle ou appareil végétatif. Le thalle est dépendant de son environnement: c'est grâce à l'eau qu'il parvient à se tenir.

Quels sont les différents types d'algues?

Il existe beaucoup de type d'algue. Voici les principaux groupes :

• les Diatomées: Organismes unicellulaires immobiles, leur coque de silice est ce qui les caractérise. Elles sont généralement de couleur jaunâtre ou Proxy-Connection: keep-alive

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en brunâtre. On les trouve tout aussi bien dans les eaux salées que dans les eaux douces ou les sols humides. Elles se reproduisent de manière asexuées en utilisant la division cellulaire. Lorsque celles qui vivent dans l'eau meurent, elles tombe au fond et s'entassent pour se transformer en boue car leur coque ne pourris pas. Éventuellement, elles peuvent former ce que l'on appelle terre de diatomée. Elle peuvent même se compacter en une roche molle du nom de diatomite.

• les Euglenophytes: Ce sont des êtres unicellulaires possédant une ou deux flagelles. Elles sont principalement autotrophes mais peuvent devenir hétérotrophes si jamais la lumière leur manque. L'espèce la plus commune est l'Euglena qui vit dans les étangs. Une particularité des euglènes est la tache photosensible (ou stigma) qui leur permet de se diriger vers la lumière pour la photosynthèse.

• les Dinophytes: Les Dinophytes ("dinos" signifie "tourbillon" en grec) sont principalement des êtres unicellulaires biflagellés (qui ont deux flagelles). Le nom de cette classe d'algue vient du fait qu'elle produit une rotation puis un tourbillon au moment de se déplacer. On retrouve ces algues dans le phytoplancton qui peuple la surface de l'eau (base de la chaine alimentaire). Quand la population de Dinophytes devient trop élevée, elle forme une marée de couleur rouge. En effet, l'algue Oscillatoria rubescens provoque ces marées quand le lac où elle se trouve vieillit de manière précoce. On a observé ce phénomène pour la première fois en suisse en 1825 dans le lac de Morat. Les Autochtones appelèrent le phénomène Sang des Bourguignons croyant que c'était dû au sang de ceux-ci tués en 1476 par les Suisses et qui remontait enfin à la surface.

• les Chrysophycées: Les Algues dorées font partie des Algues hétérochontes, tout comme les Diatomées et les Phéophycées. Ces algues ont deux flagelles et sont de couleur jaune-brun. Elles vivent dans l'eau, qu'elle soit salée ou douce, pour autant qu'il y ait du plancton. Ces organismes sont le plus souvent unicellulaires, mais il arrive qu'on tombe sur des espèces formant des colonies.

• les Phéophycées: Les Algues brunes sont presque uniquement marines. Elles sont très abondantes dans les diverses mer. les Phéophycées possèdent une grande homogénéité dans leur structure cytologique. Leurs plastes sont colorés en brun par des pigments spéciaux fucoxanthine qui leur donnent une coloration brune ou olivâtre caractéristique, mais contrairement aux autres Chromophytes, elles ne sont jamais unicellulaires et leurs cellules reproductrices possèdent deux flagelles, l'un est devant et l'autre est derrière. Ils sont insérés sur le côté de la cellule. Certaines laminaires sont utilisées au Japon pour faire des bouillons et des thés. Ils les nomment kombu.

• les Rhodophycées: Les Algues rouges sont des organismes bien souvent multicellulaires et possèdent un chloroplaste (elles sont autotrophes), tout comme les algues vertes. Elles n'ont pas par ailleurs de stade flagellé. On les trouve principalement dans les eaux tropicales. L'intensité de leur couleur est en relation avec la profondeur à laquelle l'espèce vit (ou l'individu).

• les Chlorophytes: Couramment appelées Algues vertes, elles peuvent être facilement confondues avec des plantes à cause de leur couleur verte. Elles se trouvent généralement en milieu aquatique bien qu'il y en aie en milieu terrestre, dans des endroits humides. Elles peuvent être unicellulaires, pluricellulaires ou être en colonies et peuvent même avoir plusieurs noyaux.

A quelles utilisations les diatomées peuvent-elles servir?

Les diatomées tiennent de nombreuses fonctions dans la vie des hommes. En voici quelques-unes.

• Dans l'industrie, on utilise la diatomite pour la fabrication de peinture, de béton ou dans des produit de cosmétique.
• Comme indicateur de la qualité des cours d'eau en utilisant le fait que les diatomées dépendent d'un certain taux de pollution (propre à chaque espèce). C'est aussi de bonnes indicatrices pour le réchauffement de l'eau(on voit l'apparition d'espèces exotiques).
• Dans la paléontologie, pour connaître les conditions climatiques et hydrauliques de certaines périodes.

Qu'est-ce qu'une Cyanobactérie?

Les Cyanobactéries sont des bactéries photosynthetiques aussi appelées couramment algues bleues. Elles ont pour propriété la photosynthèse (utilisation des rayons du soleil par des capteurs pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en hydrocarbure et en oxygène(CO2 + H2O=> C6H12O6+O2). Les cyanobactéries peuvent entrer en symbiose avec des métabolismes tels que les oomycètes, les amibes, les éponges mais surtout, elles la font aussi avec les algues et les plantes. Dans certain cas, l'algue bleue perd son enveloppe et se trouve intégrée au même niveau que des chloroplastes.

D'où viennent les plastes des algues et des autres Eucaryotes?

On pense que les algues ont obtenu leur plaste il y a environ 1,5 millions d'années par l'endosymbiose d'une cyanobactérie qui lui aurai transmis une partie de son génome, ce qui la rendait héréditaire. On trouve comme preuves de cet événement :

• Les chloroplastes des algues rouges qui sont similaires aux algues bleues.
• De la chlorophylle a et b (les pigments nécessaires à la photosyntèse les plus répandus) ont été trouvées dans des plastes des algues vertes et des plantes obtenus par endosymbiose primaire de cyanobactérie.
• De la chlorophylle a a été retrouvée dans des plastes d'algues rouges obtenus de la même manière (ce qui nous induit à une origine commune).

D'un autre coté, les algues brunes semblent avoir pris possession du plaste d'algues rouges par endosymbiose secondaire et d'autres algues, celui d'algues vertes.

Comment se reproduisent les algues?

On peut distinguer deux méthodes principales de reproduction chez les algues.

• La première est asexuée
• La seconde est sexuée

L'asexuée est une division cellulaire par mitose. Les organismes utilisant cette méthode sont unicellulaires ou alors vivent en colonies (mère donnant des cellules filles qui lui sont identiques).

La sexuée se passe ainsi: Pour former ce qui deviendra l'algue, deux individus vont relâcher des gamètes contenant une moitié de jeu de chromosome. Ces gamètes sont des cellules haploïdes. Quand un gamète mâle finit par trouver une gamète femelle, ils fusionnent pour donner une cellule diploïde (avec deux jeux de chromosome). Cette cellule s'appelle un zygote. En se divisant et se multipliant, elle donne l'algue. Pour former les gamètes, les végétaux emploient la méiose (donc les algues incluses) puis la division cellulaire du zygote se fait par mitose.

Quels sont les phases de reproduction pour les algues "sexuées"?

La reproduction asexuées est presque le contraire de la reproduction sexuée car elle se reproduit seule mais, les deux arrivent au même résultat qui est la reproduction de l'organisme. Il y a deux phases : la méiose et la fécondation.

• La méiose: La méiose est la phase durant laquelle les sporocystes produisent des zoospores. La moitié va produire un gamétophyte mâle tandis que l'autre moitié va produire un gamétophyte femelle. Les gamétophytes mâles vont créer des anthérozoïdes et les gamétophytes femelles des oosphères qui vont y rester collés puis les anthérozoïdes vont aller féconder les oosphères.

• La fécondation: La fécondation est la phase durant laquelle les gamètes mâles et femelles vont fusionner pour ne devenir plus qu'un et donner naissance à un zygote. ces zygotes vont, au fil du temps, devenir de nouveaux sporophytes.

Qu'est-ce qui préfigure l'apparition des plantes terrestres?

Si certaines algues se sont hissées sur terre, c'est notamment grâce à des innovations de leur part pour ne plus dépendre d'une source d'eau continue, ou un environnement aquatique. On voit ainsi apparaître des algues marines (ou d'eau douce) qui peuvent survivre à la déshydratation, lors de la marée basse grâce à une couche protectrice de polymère appelé sporopollénine. C'est un composant de la paroi des algues puis des spores à qui il doit son nom.

De quelles algues sont issues les plantes?

Les Charophytes, algues vertes, partageant beaucoup de caractéristiques communes avec les plantes. C'est donc naturel de penser qu'elles sont les plus à même d'avoir été leurs plus proches ancêtres. On dénombre quatre grandes similitudes qui ne sont présentes que entre ces deux groupes. La première similitude est que celles-ci possèdent un système en forme de rosette qui sert produire leur cellulose, tout comme les plantes vertes et contrairement aux autres algues qui ont ce même système mais de forme linéaire.La deuxième est que les deux utilisent aussi une enzyme dans les peroxysomes("organe" sphérique contenant une sorte d'amas d'enzymes qui agit avec des chloroplastes et des mitochondrie chez les plantes,notamment) qui leur sert, quant à elle, à réduire les pertes dues à la photosyntèse. La troisième ne concerne que les mousses et les fougères qui utilisent des spermatozoïdes pour la reproduction et ont donc besoin d'une humidité suffisante pour que ceux-ci puissent se déplacer jusqu'à l'ovule.

Quels innovations produisent les Bryophytes?

Avec les premières plantes (donc les mousses) on voit apparaître le bois, ainsi que des lames ("feuilles"). C'est aussi la séparation des organes.

Quels innovations produisent les Fougères?

C'est le début des plantes vasculaires. Le bois trouve la fonction de support et permet une altitude plus grande aux plantes. La racine se forme pour chercher l'eau puisque la plante ne baigne pas dans celle-ci et en parallèle se forme les vaisseaux pour amener l'eau vers les feuilles et pour circuler le sucre et les déchets.

Quels impacts ont les algues sur l'environnement?

Les algues, étant la base de la pyramide alimentaire elles occupent une place importante pour la survit des autres espèces. En effet, celles-ci sont la source première puisqu'elles n'ont pas besoin de consommer d'être vivant pour se nourrir. Elles utilisent la photosynthèses et se fabriquent leur propre nourriture. D'ailleurs, dans certaines communautés il est courant d'en manger, notamment au Japon avec le bien connu nori. Il faut aussi savoir que lors du procédé de photosynthèse, elles séparent les molécules de dioxyde de carbone et celle d'eau en oxygène et en hydrocarbure (notamment du sucre). Les algues ont donc un apport bénéfique pour notre atmosphère dans le cadre de la pollution.

Référence

• Campbell: Chapitre 28

• Diatomées, page 609
• Chrysophycées, Phéophycées, page 610
• "Les algues marines survivent et se reproduisent grâce à des adaptations structurales et biochimiques", pages 610-611
• "Les générations haploïde et diploïde alternent dans le cycle de développement de certaines algues", pages 611-612
• Rhodobiontes, page 613
• Ulvophytes et Charophytes, pages 613-614.

Liens externes:

• [1] Reproduction des plantes
• [2] Le sang des Bourguignons
• [3] La reproduction des algues
• [4] Le lichen
• [5]