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). Les algues sont constamment en milieu aquatique. Elles utilisent cet environnement pour se déplacer (courant marin ou par leur propre moyen, grâce à des flagelles ou des cils, et y puise par osmose l'eau nécessaire à leur organisme en tant que support et pour les nutriments pas vraiment des nutriments comme les sels minéraux qui y sont contenus (contrairement aux végétaux terrestres qui eux vont puiser leur eaux grâce à un système racinaire).

Les algues marines multicellulaires possèdent une structure s'approchant de la plantes dans la mesure où elles ont un stipe ressemblant à une tige, un crampon qui peut s'apparenter à la racine, et des lames qui elles sont comme les feuilles sur un arbre. Le tout forme le thalle ou appareil végétatif. C'est ce thalle qui absorbe les nutriments dans l'eau mais aussi l'eau en elle-même en tant que support. A la marée basse, les algues qui se trouvaient sur des rochers maintenant laissés à l'air libre deviennent comme des pâtés sans structure en attendant le retour de la marée pour recommencer à "vivre".

Vous devez ici aborder l'appareil végétatif extrêmement simple de l'algue. L'eau joue un rôle important pour cet organisme et sa complexité est à mettre en relation avec l'environnement aquatique.

Quels sont les différents types d'algues?

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

• les Diatomées: Organismes unicellulaires, leur coque de silice est ce qui les caractérise. Elles sont généralement de couleur jaunâtre ou bien 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.

Quel est le rôle des Cyanobactéries dans l'évolution des algues?

Qu'est-ce qu'une Cyanobactérie?

Les Cyanobactéries ont pour propriété la photosynthèse (utilisation de l'énergie du soleil par des capteurs). C'est d'ailleurs les seules procaryotes qui la font. Elles sont la principale source d'énergie pour les milieux aquatiques.

On trouve dans les algues photo autotrophes des chloroplastes qui leur viennent d'une ancienne symbiose entre leur ancêtre et une Cyanobactérie. En fait, c'est l'algue qui a assimilé la Cyanobactérie pour pouvoir profiter de la photosynthèse et garder le système pour ses "descendantes". C'est notamment pour cela que sont apparues les algues vertes et les algues rouges.

Premiers compartiment qui préfigurent l'apparition des Eucaryotes dont les algues.

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 filles des filles ??? Cellules, colonies ?? qui lui sont identiques).

La sexuée fonctionne 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 un femelle, elles 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 le contraire de la reproduction sexuée car elle se reproduit seule. Il y a deux phases : la méiose et la fécondation.

• La méiose: La méiose est la phase durant laquelle le nombre de chromosomes est divisé par deux ce qui crée des gamètes femelles et des gamètes mâles nommés spores.
• La fécondation: La fécondation est la phase durant laquelle les gamètes mâles et femelles vont fusion pour ne devenir plus qu'un et donner naissance à un zygote

Pourquoi les algues sont devenues des plantes?

Si certaines algues se sont hissées sur terre s'est notamment grâce à des innovations de leur part pour ne plus dépendre d'une source continue ou un environnement d'eau. Ainsi, les algues ont poussé des racines à une de leur extrémité et à l'autre des feuilles (elles ont donc acquis la faculté de créer différents types de tissus). Grâce à celle-ci, les algues (devenant terrestres puis plantes) purent puiser dans l'incroyable réserve de gaz carbonique se trouvant à la surface.

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 photorespiration. La troisième est moins répandue. Les spermatozoïdes de certaines plantes et des Charophytes, donc le "moyen" de reproduction. En effet, les mousses et les fougères sont des plantes terrestres mais qui ont besoin de l'eau pour assurer leur reproduction. Et la dernière et quatrième se trouve dans la division cellulaire des Charophytes complexes et des plantes.

A expliquer... Alexandre Zimmerli

Comment se sont-elles adaptées?

La sporopollénine a la particularité de prévenir la déshydratation de certaines algues pendant les périodes de sécheresses. C'est grâce à cette couche de polymère que les Charophytes ont pu s'adapter à des habitats plus secs donnant, au cour du temps, les plantes vertes.

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Comment les algues ont formé les lichens?

Le lichen est une symbiose entre un champignon et une algue verte

Quel impact 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