Phaeophyceae

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Himanthalia elongata, le spaghetti de mer.

Les algues brunes, aussi nommées Phaeophyceae ou Phéophycées (du grec φαιός : brun, sombre) sont une classe d'algues de l'embranchement des Ochrophyta. Ce sont des algues qui utilisent comme pigment collecteur de lumière de la chlorophylle c combinée à un pigment brun, la fucoxanthine. Leur taille varie de l'échelle microscopique à plusieurs dizaines de mètres[2].

On désigne aussi parfois comme « algues brunes » des algues filamenteuses de couleur brune qu'il ne faut en aucun cas confondre avec les phaeophycées. Ce sont en réalité sont des cyanobactéries, notamment responsables de flocs bactériens (aussi dits brown slime dans les pays anglophones).

Il existe environ 1 500 espèces de Phaeophyceae. Elles sont abondantes dans les mers tempérées et froides (ainsi en Bretagne[3]) en particulier sur l'estran.

L'algoculture d'algues brunes est une activité très importante en Extrème-Orient et s'étend à d'autres régions.

Diverses espèces introduites hors de leur aire naturelle de répartition sont devenues invasives, éliminant ou menaçant d'autres espèces notamment sur des récifs coralliens de Polynésie française[4]. Inversement plusieurs espèces de macroalgues brunes sont en forte régression dans leur habitat naturel.

Description[modifier | modifier le code]

Organisation[modifier | modifier le code]

  • Filament ramifié microscopique, cycle isomorphe, fécondation par isogamie, pyrénoïde (dans les chloroplastes). Gamètes mâles et spores possèdent des flagelles. Exemple : Ectocarpus.
  • Cystoseira barbata, une fucale présente en Méditerranée
    Agrégats de filaments de grande taille, cycle hétéromorphe, diplophasique, fécondation par oogamie, pas de pyrénoïde. Gamètes mâles et spores possèdent des flagelles. Exemples : Laminaria, Fucus.

Pigments collecteurs[modifier | modifier le code]

Les complexes pigments-protéines qui assurent la collecte de l'énergie lumineuse, y compris dans l'infrarouge, chez les algues brunes sont tous « intramembranaires »[5]. les pigments sont :

Paroi cellulaire[modifier | modifier le code]

Réserve[modifier | modifier le code]

  • Il n'y a pas d'amidon mais des petites molécules carbonées : du mannitol et de la laminarine (cette dernière contient aussi des molécules de défense : phénols[6], terpènesetc. aussi retrouvés chez les plantes terrestres).

Origine des algues brunes (Phaeophyceae)[modifier | modifier le code]

L’origine et le développement des algues brunes (Phaeophyceae) sont des sujets de recherche qui ont permis de comprendre certains mécanismes de l’évolution. Les algues brunes font partie des Stramenopiles (aussi appelé : Hétérokontes) et sont des organismes multicellulaires (eucaryotes)[7]. Ce sont les algues qui ont l’anatomie multicellulaire la plus complexe. Les algues brunes ont de nombreuses caractéristiques innovantes en ce qui concerne leur métabolisme et la biologie cellulaire[8].

Phylogénie des algues brunes[modifier | modifier le code]

Une étude réalisée sur les séquences d’acides nucléiques des algues brunes a permis de résoudre certaines de leurs relations phylogénétiques. Une de ces relations qui soulevait beaucoup de questions était le sujet des premières divergences des algues brunes. C'est l'étude des ARNr 18S et 28S qui a été utile dans cette étude. La séquence de ces gènes est utilisée en analyse moléculaire dans le but de réussir à reconstruire l'histoire évolutive des organismes.

D'ailleurs, les séquences d’ADN codant les ARNr 18S et 28S ainsi que celles du gène chloroplastique rbc-L sont celles qui ont permis de construire les premières phylogénies complètes des Phaeophyceae[9].

  • Grâce à ces études, on se rend compte que le genre Choristocarpus fut le premier à diverger.
  • Par la suite, suivaient les ordres des Dictyotales, celui des Sphacelariales et celui des Syringodermatales.
  • Les autres lignées constituent un large clade nommé « clade A ». Celui-ci est constitué de représentants des autres ordres, étant tous des types d'algues brunes (Fucales, Laminariales, Ectocarpales...) Les gènes observés ont permis de confirmer le caractère monophylétique de la majorité des ordres[9]. Ce groupe d'algues brunes contient donc l'espèce souche dont descendent tous les membres. Cependant ces marqueurs moléculaires n’ont pas permis de résoudre les relations entre les ordres à l’intérieur du clade A, donc les différences entre les différentes algues brunes connues de nos jours.

Évolution des algues brunes[modifier | modifier le code]

La plupart des scientifiques supposent que les algues brunes auraient évolué à partir d’un ancêtre unicellulaire hétérotrophe, qui serait devenu photosynthétique en faisant l’acquisition de plastides par endosymbiose d'un autre eucaryote unicellulaire. (Le plastide est une double membrane qui est présente dans les cellules végétales, plus particulièrement dans les algues.)

L’endosymbiose primaire mitochondriale et les endosymbioses secondaires multiples ont généré de très nombreuses lignées d’algues à partir de phagotrophes, aboutissant à plusieurs groupes apparentés se nourrissant soit par phagotrophie, soit par photosynthèse ou encore des deux manières[10]. La multicellularité complexe a évolué au moins trois fois : chez les algues rouges (Rhodophyta), chez les algues vertes (Viridiplantae) et celles qui nous intéressent ici, chez les algues brunes (Phaeophyta)[11]. Il a ensuite été possible de déterminer que les cellules photosynthétiques des chloroplastes des algues brunes proviennent d’une endosymbiose secondaire. L’origine commune du génome chloroplastique de toutes les algues complique les analyses phylogénétiques, car il y a migration de certains gènes chloroplastiques vers le génome nucléaire. Des comparaisons à grande échelle des séquences d’ADN chez les algues brunes, rouges et vertes confirment un lien de parenté plus étroit entre les algues rouges et vertes. Alors que les algues brunes, elles, seraient plus éloignées[12].

Figure d'Ectocarpus (type d'algues brunes) utilisé comme modèle d'étude.

Une des conséquences de la grande distance phylogénétique qui sépare les Straménopiles des autres groupes plus étudiés (les animaux, les champignons et les plantes vertes) est que les organismes modèles développés pour ces derniers groupes ont une pertinence limitée pour la biologie des algues brunes. Dans ce contexte, l'apparition d'Ectocarpus en tant qu'organisme modèle a eu un impact important sur l'avancement des recherches sur les algues brunes.

Les plus anciens fossiles qui peuvent être attribués avec certitude aux algues brunes proviennent de la diatomite de Monterey (Californie) datée du Miocène, les algues brunes étant difficilement fossilisables[13].

Développement des algues[modifier | modifier le code]

Le développement embryonnaire des algues brunes se fait par multicellularité non agrégative[11], C’est un type de multicellularité qui peut résulter de plusieurs mécanismes différents. Par contre, dans tous les cas, elle résulte de la cohésion de cellules résultant de la même cellule ancestrale. Si toutes les cellules dérivent d’une seule cellule mère, elles sont dites génétiquement homogènes. Avant d’expliquer le cycle développemental des algues brunes, il faut comprendre les particularités de celles-ci. Les algues brunes possèdent des caractéristiques qui leur sont propres. Entre autres :

  • L’algine qui recouvre leur paroi cellulaire. L’algine est un polysaccharide non soluble dans l’eau qui forme un mucilage à la surface des algues brunes. Elle leur confère une utilité industrielle comme émulsifiant, stabilisant, additif alimentaire, … Grâce à cette particularité, les algues brunes survivent dans des milieux et conditions climatiques extrêmes et s’adaptent aux remous provoqués par les vagues. L'algine protège de la dessication les thalles lors des marées plus basses[8].

Cycle développemental[modifier | modifier le code]

Les algues multicellulaires présentent divers cycles de développement. Les algues brunes possèdent 2 types de sporocystes (un sporocyste est une structure végétale qui produit et qui contient des spores) qui suivent soit la voie de la reproduction sexuée, soit la voie de la reproduction asexuée.

  • Le premier type de sporocyste, le sporocyste pluriloculaire comprend plusieurs cellules souches produisant des zoospores diploïdes (2n) qui vont par la suite germer en sporophytes. C’est la voie de la multiplication asexuée[14].
  • Le second type, le sporocyste uniloculaire, comprend une seule cellule souche qui, par méiose, va produire 4 zoospores haploïdes (n) germant en gamétophytes. On est en présence ici de la voie de la reproduction[14].

Dans le détail, les cycles de vie les plus complexes se caractérisent par l’alternance de générations[8]. L’alternance de générations signifie qu’il y a une succession des formes haploïdes (n) et des formes diploïdes (2n). Ce terme d’alternance s’applique seulement lorsqu’on est en présence de cycles dans lesquels les stades haploïdes et diploïdes sont multicellulaires. Les algues brunes comportent différents types avec des cycles de reproduction spécifiques.

  • Tout d’abord, les algues brunes de type Laminaria, fournissent un bon exemple du cycle de développement complexe d’alternance de générations. En présence de Laminaria, c’est un cycle haplo-diplophasique qu’on observe, donc on devrait avoir un cycle qui possède des phases autant sous la forme haploïde (n) que la forme diploïde (2n).
Jeune thalle d'Himanthalia elongata
Planche représentant le thalle de Laminaria digitata
Figure du cycle de vie haplo-diplophasique des algues brunes de type "Laminaria"
  • Voici les étapes détaillées de la figure ci-haut du cycle de développement haplo-diplophasique des Laminaria[8]:
  1. Tout d’abord, le cycle débute avec un individu diploïde (2n) qu’on nomme le sporophyte. Le sporophyte des Laminariales vit normalement juste en dessous de la ligne des marées et il est fixé aux roches aquatiques par un crampon ramifié.
  2. Au début du printemps, la plus grosse partie de la croissance se termine et les cellules qui sont à la surface deviennent des sporocystes. Ce sont des structures qui produisent et qui contiennent des formes de multiplication asexuée.
  3. Ensuite, les sporocystes produisent des zoospores par méiose. Les zoospores sont identiques structuralement mais environ la moitié vont produire les gamétophytes mâles, et l’autre moitié les gamétophytes femelles. Les gamétophytes sont, chez les végétaux responsables de la génération qui produit les gamètes, donc la partie sexuée du cycle.
  4. Le gamétophyte mâle libère les gamètes mâles ou anthérozoïdes et le gamétophyte femelle libère les gamètes femelles ou oosphères. Les gamètes sont des organismes haploïdes (n).
  5. Les oosphères restent sur le gamétophyte femelle et libérent une substance chimique qui attirent les anthérozoïdes de la même espèce, ce qui permet d’avoir un meilleur taux de fécondation dans l’océan, puisque l'eau a tendance à les disperser et à rendre la fécondation très difficile.
  6. Il y a finalement fécondation de l’oosphère par le gamète mâle et formation du zygote qui est un organisme diploïde (2n).
  7. Pour terminer, le zygote va devenir un nouveau sporophyte et recommencer son cycle de vie, c'est une boucle. Dans ce cas-ci, les deux générations sont hétéromorphes, c’est-à-dire, que le sporophyte et le gamétophyte ont une structure différente et ne se ressemblent pas. D’autres algues présentent une alternance de générations isomorphes, ce qui signifie que le sporophyte et le gamétophyte semblent identiques morphologiquement, mais ne possèdent pas le même nombre de chromosomes.
Figure du cycle diplophasique rencontré chez Fucus.
  • Un autre exemple de type d’algues fréquemment rencontré est le type Fucus. Ce type présente un cycle complexe encore une fois, mais ici c’est un cycle diplophasique. Ce qui signifie que la forme diploïde (2n) domine la majorité du cycle. En voici les principales étapes:
  1. Figure au microscope d'un conceptacle (organe reproducteur) chez Fucus.
    Ici le cycle débute avec un individu diploïde qu’on nomme le sporophyte. Le sporophyte se développe et une partie permet de former le réceptacle diploïde (2n). Chez les algues brunes, c’est la portion du thalle où sont rassemblés et regroupés les conceptacles. Le conceptacle est diploïde (2n) et il représente une cavité contenant les organes de reproduction.
  2. Si on est en présence d’un conceptacle mâle, celui-ci produira, à la suite d'une méiose, des anthéridies (gamètes mâles) qui vont libérer des spores haploïdes qu’on appelle anthérozoïdes.
  3. Si au contraire on est en présence d’un conceptacle femelle, celui-ci va produire des oogones (gamètes femelles) à la suite d'une méiose, et pourra ensuite libérer des spores haploïdes ou oosphères .
  4. Lorsque les oosphères rencontre les anthérozoïdes, il y a fécondation puis apparition du zygote diploïde (2n).
  5. Figure d'une algue brune du type Fucus.
    Le zygote subit ensuite plusieurs mitoses et se développe en sporophyte, pour recommencer le cycle de vie par la suite. Les fucus ont donc un cycle qui ne passe pas par une forme gamétophytique comme les laminariales ci-haut.

Patron de développement des algues brunes[modifier | modifier le code]

Au niveau des algues multicellulaires, le développement commence toujours par une division asymétrique du zygote en deux cellules différenciées, comme mentionné plus haut. Lors d’une expérience de microchirurgie au laser, des embryons à deux cellules différentes de l'algue Fucus ont été disséqués[15].

  • En les disséquant, on s'est rendu compte que dans le premier cas, l'élimination des protoplasmes de la paroi cellulaire induit la dédifférenciation (c'est-à-dire, le retour des cellules ou des tissus à un état moins différencié, donc plus proche de l'état embryonnaire). Par contre, les cellules isolées dans les parois, elles, ont suivi leur destinée initiale.
  • Ensuite, on s'est rendu compte que le contact d'un type de cellule (A) avec la paroi cellulaire isolée de l'autre type de cellule (B) a provoqué le changement de son destin.
    Figure qui illustre le principe de différenciation d'une cellule. Dans ce cas-ci c'est une cellule chez l'animal, mais le principe reste le même.
    La conclusion a tirer ici est donc que la paroi cellulaire est celle qui maintient l'état différencié et qui dirige le destin de différenciation des cellules dans le développement des algues[15].

Développement identifié par transport d'auxine[modifier | modifier le code]

Le transport de l'auxine (l'hormone de l'augmentation de la taille des cellules jeunes au moment où la paroi est encore souple) a été impliqué dans le contrôle du développement de l'embryon dans les plantes terrestres.

Des études ont été faites, dans le but de déterminer si le transport de l'auxine est important dans les premiers stades de développement des embryons des algues brunes. L'expérience a été faite sur une algue de type Fucus. “L'acide indole-3-acétique (IAA) a été identifié dans des embryons et des tissus matures de Fucus distichus par chromatographie en phase gazeuse-spectroscopie de masse[16].

  • Tel qu'expliqué dans les résultats de l'expérience : «Les embryons de ce Fucus accumulent du IAA ce qui suggère la présence d'un complexe protéinique d'efflux semblable à celui des plantes terrestres.» [16]
  • Les embryons de Fucus Distichus normal (type sauvage) se développent normalement avec un seul rhizoïde.
  • Ceux influencés par la croissance sur IAA, on voit la formation de multiples rhizoïdes ramifiés.
Figure de l'action de l'auxine au niveau du prolongement et de la ramification des rhizoïdes chez les algues.

Les résultats de cette étude suggèrent que l'auxine agit donc dans la formation de motifs basaux dans le développement embryonnaire de cette espèce de Fucus. On voit que l'auxine se déplace de l'apex de l'organisme vers la base et on voit un allongement des rhizoïdes, ainsi que de leur niveau de ramifications.

Mécanismes développementaux identifiés par une molécule de type vitronectine[modifier | modifier le code]

Les molécules d’adhérence cellulaire comme la vitronectine sont des glycoprotéines transmembranaires qui jouent un rôle important au cours du développement du zygote. Dans une expérience, on regarde la cellule rhizoïde chez le zygote de l'algue brune Fucus.[17]

  • Il est possible de remarquer que la cellule rhizoïde est structurellement et fonctionnellement différenciée de la cellule thalle. Les rhizoïdes ressemblent à des racines ou des petits poils, et leur rôle principal est surtout le soutien et l'adhésion de l'algue aux rochers. D'un autre côté, le thalle est plutôt le corps végétatif non différencié de l'algue.
  • La présence de Vn-F dans les algues brunes suggère un degré élevé de conservation évolutive de ses caractéristiques structurelles et fonctionnelles. Vn-F est une glycoprotéine de type vibronectine retrouvée dans des extraits de zygotes d'algues brunes de type Fucus[17].

Il faut donc retenir que cet expérience a permis de déterminer que les algues brunes sont caractérisées par un haut degré de conservation évolutive.

Écologie[modifier | modifier le code]

À cause de l'importance des formations végétales qu'elles constituent, les algues brunes ont probablement un rôle important et positif sur notre environnement.

Mode de vie[modifier | modifier le code]

Presque toutes les Phaeophyceae sont marines : elles occupent les rivages marins jusqu'à plusieurs dizaines de mètres de profondeur et les côtes rocheuses à faible profondeur, parfois émergées à marée basse (zone intertidale). Le genre Sargassum présent en chaînes dérivant en haute mer est une exception notable.

Himanthalia elongata émergeant à marée descendante. Rossnowlagh, Donegal, Irlande

En de rares occasions certaines algues brunes se sont adaptées aux eaux douces[18].

Ce sont les algues les plus abondantes des mers tempérées et froides (elles sont abondantes en Bretagne3). Les macro-algues brunes sont plutôt typiques de l'estran bien que quelques espèces (Cystoseira zosteroides par exemple4 ou encore un laminaire tropical : Ecklonia muratii jusqu'à 40 m au Sénégal et en Mauritanie5) sont trouvées en profondeur, formant un empilement de ceintures étagées en fonction des espèces, ceintures fortement marquées par la marée dans les régions où elles se manifestent. Dans les estuaires, certaines algues brunes supportent de très importantes variations biquotidiennes de salinité, température et lumière (fucaceae). Certaines espèces sont confinées à des aires géographiques et climatiques assez précises ; ainsi 90 % de ces espèces de Cystoseira ne vivent qu'en Méditerranée6.

Formations végétales notables à bases d'algues brunes[modifier | modifier le code]

Articles principaux : Forêt de kelp et Sargasse (algue).
Forêt de kelp, Île Anacapa, Californie
Estran rocheux avec fucus, Flamborough Head, Grande-Bretagne

Les laminariales (appelées kelp en anglais) peuvent atteindre de très grandes tailles, jusqu'à 60 m, et former des forêts sous-marines abritant une grande diversité d'espèces.

Certaines sargassaceae atteignent aussi de grandes tailles, parfois 12 m, en étant fixées ou dérivantes et peuvent former des bancs importants. Elles sont à l'origine de l'ancienne légende (?) de la Mer des Sargasses.

Les fucales sont très présentes sur l'estran en particulier dans l'Atlantique nord. Elles sont un des constituants majeurs du varech.

De riches biotopes[modifier | modifier le code]

Ces formations abritent des biotopes variés. Sur les côtes Nord du Pacifique le kelp est brouté par des oursins et des ormeaux (Haliotis) dont se nourrissent les loutres de mer qui sont la proie d'animaux plus gros.

Un poisson-grenouille des sargasses (Histrio histrio), dans son camouflage d'algues.

Dans les sargasses dérivantes de l'Atlantique se cachent de nombreux animaux comme le Poisson-Grenouille des Sargasses qui pratique une sorte de biomimétisme.

Régression de certaines espèces[modifier | modifier le code]

Si certaines espèces sont devenues invasives hors de leur milieu naturel, d'autres sont en régression pour des raisons encore mal comprises, qui pourraient inclure le dérèglement climatique, les effets de la pollution par les antifoolings et les herbicides, ou localement une surexploitation de la ressource. Les fucus et les laminaires notamment lorsqu'ils sont récoltés sur le littoral (le goémon traditionnel) ou en mer sont concernés.

Accumulation d'iode par les algues brunes[modifier | modifier le code]

Plusieurs mécanismes des laminariales jouent un rôle essentiel dans le cycle bio-géochimique de l’iode sur Terre et dans la destruction de l’ozone dans la basse atmosphère[19].

On a mentionné plus haut que la majorité des algues brunes sont des algues marines. Une des caractéristiques importante dans cette étude est que les algues brunes sont riches en glucides (les polysaccharides mentionnés plus haut) et en iode[20].

  • L'iode est peu soluble dans l'eau, mais ses sels eux le sont, et la concentration d'iode est élevée dans l'eau de mer. D'ailleurs, de nombreuses algues brunes sont capables d'accumuler de fortes concentrations d'iodure qui se trouve déjà dans l'eau de mer. Dans la même ordre d'idée, les algues de type Laminariales sont connues comme étant les accumulateurs d’iode les plus performants sur terre. Par contre, la forme chimique et le rôle biologique de l’iode dans les algues représentait une énigme[19].
  • À la suite de plusieurs études menées par divers groupes de scientifiques, on pense que l'ordre des Laminariales a un impact important sur la chimie de l’atmosphère.

Comment les Laminariales et l'Ectocarpus accumulent l'iode?[modifier | modifier le code]

  • Quand les laminariales subissent des stress, elles génèrent des radicaux libres à partir de l’oxygène et elles relâchent rapidement de grandes quantités d’iode dans l’atmosphère[19]. Elles utilisent de l'iode apoplastique comme antioxydant et c'est donc ce système qui permet l’émission d’iode.
  • Un exemple de ce mécanisme serait lorsque les laminariales sont exposées à la sècheresse durant les marées basses. C'est à ce moment que l’iodure de l'eau de mer accumulée par les algues, détoxifie l’ozone et d’autres formes d’oxydants à l’extérieur des cellules, permettant ainsi de protéger l’algue des dommages cellulaires[19].
  • L'analyse du génome de l'Ectocarpus, un autre type d'algues brunes qui a eu un rôle majeur dans la découverte des mécanismes d'accumulation d'iode, a permis d’identifier les enzymes impliquées dans ce système.
  • Cette analyse génomique a aussi permis de découvrir un certain nombre de déhalogénases (enzymes spécifiques des liaisons carbone-halogène). Ces enzymes peuvent aider l'Ectocarpus à se développer épiphytiquement sur d'autres algues brunes. Un développement épiphytique est un développement ou des organismes non parasitaires poussent en se servant d'autres organismes comme support sans leur nuire. Ce processus épiphytique, permet à l’algue brune de se défendre contre les molécules halogénées qui lui sont toxiques, en utilisant les enzymes comme des molécules de défense[20].

Utilisations[modifier | modifier le code]

Article connexe : Algoculture#Macro-algues.

Les algues brunes sont les macro-algues les plus cultivées, la première étant saccharina japonica, le konbu, et la seconde Undaria pinnatifida, le wakamé. La production de l'aquaculture essentiellement réalisée en Extrème-Orient, dépasse très largement celle de la cueillette[21]. Ces algues sont aujourd'hui aussi cultivées sur le littoral breton[22].

Usages agricoles[modifier | modifier le code]

Articles principaux : Goémon et Goémon noir.

Le goémon ou varech est principalement composé d'algues brunes : laminaires et fucales (fucus et ascophyllum). Il a été régulièrement utilisé comme amendement organique sans doute depuis le Haut-Moyen-Âge[23]. Ses teneurs en éléments principaux sont faibles : NPK = 2-0,2-2 (fumier de bovin : NPK = 4-1-5). Les teneurs en éléments secondaires (calcium, magnesium, soufre) sont intéressantes ainsi que les teneurs en oligo-éléments (manganèse, cuivre, fer, zinc ...),(source : engrais du commerce[24]). Les teneurs élevées en sodium, chlore, iode, brome ne sont cependant pas un problème pour les principales cultures agricoles ni pour les prairies. On conseille cependant de ne pas dépasser 20-30 tonnes d'algues sèches par hectare et par épandage, en tête de rotation, par exemple[23].

Des préparations sont parfois vendues comme activateur de croissance des cultures, ce que l'on justifie par les hautes teneurs des algues brunes en hormones de croissance végétales et mannitol. On peut cependant constater que chaque plante synthétise elle-même les hormones et les sucres dont elle a besoin. En agriculture biologique on utilise des purins d'algues.

Les algues brunes ont parfois été utilisées comme aliment du bétail en particulier Palmaria palmata, le « goémon à vaches ». Il était préparé ou pâturé[23].

Usages industriels[modifier | modifier le code]

Les algues brunes calcinées ont servi de source de carbonate de sodium au XVIIe siècle et XVIIIe siècle puis d'iode au XIXe siècle[23] et depuis, d'alginates. Ce sont des substances gélifiantes utilisées dans les industries alimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques. Les alginates sont essentiellement fabriqués à partir de laminaires et d'ascophyllum.[25]

Usages alimentaires[modifier | modifier le code]

Outre les alginates utilisés comme adjuvants alimentaires, on utilise certaines algues brunes comme « légumes » : ainsi Himanthalia elongata (haricot ou spaghetti de mer) se cuisine de la même façon que les haricots verts.

Sachets de konbu séché au Japon
Cheonsachae (nouilles de kelp) dans un plat coréen

Le Konbu (genre laminaria) est traditionnellement consommé au Japon, en Chine et en Corée.

Le Wakamé (Alariaceae) est l'un des ingrédients de la soupe Miso populaire au Japon.

Autres usages[modifier | modifier le code]

Les algues brunes séchées ont servi comme combustible[23].

Les algues brunes font l'objet de nombreuses utilisations : décors d'étals de poissonniers, conditionnement des expéditions de crustacés, de coquillages ou d'appâts vivants à poissons, ce qui est une cause de leur régression locale, et nourriture.

Objet de recherche[modifier | modifier le code]

Les algues brunes présentent de nombreux potentiels industriels, médicaux, alimentaires[26] ou comme alicament[27], ressourcee biotechnologique, etc. On a montré qu'elles peuvent être surexploitées et que leur valeur biochimique (pour leur teneur en lipides par exemple) varie fortement selon les saisons, les sites et les conditions du milieu[28].

Pour ces raisons, elles font et ont fait l'objet de nombreux travaux de recherche. On s'est notamment intéressé à

  • l'évaluation de leur biomasse et de leur répartition spatiotemporelle dans la nature (en particulier pour les "champs d'algues brunes")[29] (éventuellement à partir de l'imagerie satellitaire multispectrale[30]) , et corrélativement à leur valeur dans le cycle du carbone[30]. On a montré qu'il existe chez les algues brunes un processus de fixation obscure du carbone, c'est-à-dire dans le noir, mais qu'il est peu important (1,2% de la fixation photosynthétique)[31].
  • leurs origines, leur phylogénie[32],[33], dont en utilisant les outils de la Phylogénie moléculaire[34]. Leurs processus de spéciation et d'hybridation sont également explorés[35]
  • leur mise en culture in vitro[36] et in situ et leur valorisation économique ;
  • leur biologie des populations[37], leur écologie, leurs rôles écosystémiques (ainsi de grands laminaires détachés par les tempêtes peuvent transporter sur de grandes distances des épiphytes et divers invertébrés benthiques, par exemple entre l'Afrique du Sud et Sainte-Hélène[38]).
    Les scientifiques s'interrogent aussi sur la régression récente de certaines espèces[39], leur physiologie[40], leur métabolisme[41] et leur métabolites[42] ;
  • leurs capacités de transport interne de nutriments[43], et d'éventuels contaminants (bioconcentration ; ainsi Fucus serratus peut, après seulement un mois d'exposition, bioconcentrer jusqu'à 1000 fois et plus un radionucléide selon des tests faits avec un radioélément (technétium)[44]),
  • les possibilités de valoriser commercialement ou industriellement certaines espèces d'algues brunes invasives[4], ou leurs sous-produits, en particulier des polysaccharides [45],[46]...

Liste des ordres[modifier | modifier le code]

Selon AlgaeBase (12 août 2017)[1] :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b AlgaeBase. M.D. Guiry et G.M. Guiry. 2012. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway., consulté le 12 août 2017
  2. Selosse M.A (2006) Animal ou végétal ? Une. Pour la science, (350), 66.
  3. Braud J.P & Perez R (1974) Les grandes populations d'algues brunes de la Bretagne méridionale-1974. Science et Pêche, 242, 1-3 (résumé).
  4. a et b Zubia M (2003) La valorisation industrielle des algues brunes invasives (Fucales) de Polynésie française: étude prospective pour lutter contre leur prolifération et contribuer à la gestion durable de l’environnement récifal. thèse de doctorat, non publiée, Université de la Polynésie française, Tahiti.
  5. a b et c Caron l, Douady D, De Martino A & Quinet M (2001) Light harvesting in brown algae. Cahiers de biologie marine, 42(1-2), 109-124.
  6. Connan, S. (2004). Étude de la diversité spécifique des macroalgues de la Pointe de Bretagne et analyse des composés phénoliques des Phéophycées dominantes (Thèse de Doctorat, Brest) (Lien-résumé).
  7. (en) Kjellman, F.R., « Phaeophyceae (Fucoideae) », sur algaebase.org, (consulté le 20 octobre 2017)
  8. a b c et d Neil A. Campbell; Jane B. Reece, Biologie, Québec, ERPI, , 1334 p. (ISBN 978-2-7613-1783-2), p. 606-608
  9. a et b « Étude de l'évolution des algues brunes au moyen de phylogénies moléculaires Renaud Burrowes; sous la direction de Bruno de Reviers » [1 vol. (117-[19] p.) : ill. ; 30 cm], sur Bibliotheques.mnhn.fr, (consulté le 22 octobre 2017)
  10. (en) « The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on theTaxonomy of Protists », sur onlinelibrary.wiley.com, (consulté le 24 octobre 2017)
  11. a et b Philippe Silar, Protistes Eucaryotes : Origine, Evolution et Biologie des Microbes Eucaryotes, Californie, Creative Commons, , 472 p. (ISBN 978-2-9555841-0-1, lire en ligne), p.40-51
  12. Raven et al., Biologie Végétale 3e édition, De Boeck, (ISBN 9782804181567)
  13. Hoek, C. van den (Christiaan) et Jahns, Hans Martin., Algae : an introduction to phycology, Cambridge University Press, (ISBN 0521304199, 9780521304191 et 0521316871, OCLC 28182088, lire en ligne)
  14. a et b Philippe Silar, Protistes Eucaryotes : Origine, Évolution et Biologie des Microbes Eucaryotes, Creative Commun, , 472 p. (ISBN 978-2-9555841-0-1), p. 309-321
  15. a et b (en) Frederic Berger, Alison Taylor and Colin Brownlee., « Cell Fate Determination by the Cell Wall in Early Fucus Development », sur Science Mag, (consulté le 10 octobre 2017)
  16. a et b (en) Swati Basu, Haiguo Sun, Leigh Brian, Ralph L. Quatrano and Gloria K. Muday, « Early Embryo Development in Fucus distichus Is Auxin Sensitive », sur ncbi.nlm.nih.gov, (consulté le 22 octobre 2017)
  17. a et b (en) V.T. Wagner, L. Brian, R. S. Quatrano, « Role of a vitronectin-like molecule in embryo adhesion of the brown alga Fucus. » [PDF], sur pnas.org, (consulté le 1er novembre 2017)
  18. (en) « Transitions between marine and freshwater environments provide new clues about the origins of multicellular plants and algae. », US National Library of Medicine National Institutes of Health, (consulté en 25 août2019)
  19. a b c et d Philippe Potin et Laetitia Louis, « L'iodure accumulé dans les grandes algues brunes influence le climat côtier », sur cnrs.fr, (consulté le 10 novembre 2017)
  20. a et b (en) Susana M. Coelho, Delphine Scornet, Sylvie Rousvoal, Nick T. Peters,Laurence Dartevelle, Akira F. Peters and J. Mark Cock., « Ectocarpus: A Model Organism for the Brown Algae » [pdf.], sur cshprotocols.cshlp.org, (consulté le 13 novembre 2017)
  21. « Production de l'aquaculture », sur fao (consulté le 26 août 2019)
  22. « Ingrédients natutels pour l'alimentaire et la cosmétique », sur C-weed aquaculture (consulté le 29 août 20189)
  23. a b c d et e Tristan Arbousse-Bastide, « Savoir-faire anciens et exploitation des Algues en Bretagne », sur Civam-Bretagne, (consulté le 2 mai 2019)
  24. « Caractéristiques techniques des algues en poudre pour jardin », sur Comptoir des jardins (consulté le 2 mai 2019)
  25. La carraghénane et l'agar-agar autres gélifiants très utilisés sont obtenus à partir d'algues rouges (Rhodophyta)
  26. Marfaing H & Lerat Y (2007) Les algues ont-elles une place en nutrition ?. Phytothérapie, 5(1), 2-5.
  27. Paradis, M. E., Couture, P., & Lamarche, B. (2011). A randomised crossover placebo-controlled trial investigating the effect of brown seaweed (Ascophyllum nodosum and Fucus vesiculosus) on postchallenge plasma glucose and insulin levels in men and women. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 36(6), 913-919.
  28. Pellegrini, L., Valls, R., & Pellegrini, M. (1997). Chimiotaxonomie et marqueurs chimiques dans les algues brunes. Lagascalia, 19(1), 145-164.
  29. ex : Perez, R., Audouin, J., Braud, J. P., & Uhm, K. B. (1973). Répartition des grands champs d'algues brunes sur les côtes françaises de la Manche Occidentale entre l'Ile grande et l'Ile de Siec. Science et Pêche, 226, 1-12.
  30. a et b Bajjouk, T. (1996). Évaluation qualitative et quantitative des macroalgues à partir d'imagerie multispectrale : application à l'étude de la production de carbone dans la région de Roscoff (Doctoral dissertation) (Notice Inist-CNRS)
  31. Penot M, Dumay J & Pellegrini M (1985) Contribution à l'étude de la fixation et du transport du 14C chez Cystoseira nodicaulis (Fucales, Cystoseiraceae). Phycologia, 24(1), 93-102 ([1]).
  32. ex : Peters A.F & Ramírez M.E (2001) Molecular phylogeny of small brown algae, with special reference to the systematic position of Caepidium antarcticum (Adenocystaceae, Ectocarpales). Cryptogamie algologie, 22(2), 187-200.
  33. CHO G.Y & BOO S.M (2006) Phylogenetic position of Petrospongium rugosum (Ectocarpales, Phaeophyceae): insights from the protein-coding plastid rbcL and psaA gene sequences. Cryptogamie. Algologie, 27(1), 3-15 (résumé).
  34. Rousseau F (1999) Phylogénie moléculaire des Fucales et tendances évolutives au sein des algues brunes (Thèse de doctorat) (résumé)
  35. Billard E (2007) Évolution des systèmes de reproduction et leur implication dans les processus de spéciation et hybridation chez les algues brunes du genre Fucus (Thèse de doctorat, Paris 6).
  36. Pourriot R. (1963). Biologie-utilisation des algues brunes unicellulaires pour l'élevage des rotifères. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'académie des sciences, 256(7), 1603.
  37. Stiger, V. (1997) Contribution à l'étude de la biologie des population de deux grandes algues brunes Turbinaria ornata et Sargassum mangarevense, proliférant sur les récifs de polynésie française (Thèse de doctorat) (notice Inist-CNRS).
  38. Arnaud F, Arnaud P.M, Intès A & Le Loeuff P (1976) Transport d'invertébrés benthiques entre l'Afrique du Sud et Sainte-Hélène par les laminaires (Phaeophyceae) ; Bulletin du Museum National d’Histoire Naturelle Paris Séries, 3(384), 49-55.
  39. Le Roux, A. (2005). Les patelles et la régression des algues brunes dans le Morbihan. Penn ar Bed, 192, 1-22.
  40. ex : De Reviers B, Marbeau, S & Kloarec B. (1983) Essai d'interprétation de la structure des fucoidanes en liaison avec leur localisation dans la paroi des Phéophycées. Cryptogamie. Algologie, 4(1-2), 55-62 (résumé)
  41. Quillet, M. (1954). Sur le métabolisme glucidique des algues brunes - présence de fructose chez Laminaria flexicaulis en survie dans l'eau de mer chloroformée. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'académie des sciences, 238(8), 926-928.
  42. Valls R (1993) Séparation, identification, étude spectroscopique de métabolites secondaires d'algues brunes(Cystoseiracées). Dosage- Variations- Chimiotaxonomie (Doctoral dissertation)
  43. Floc'h J.Y (1979) Étude du transport à longue distance des éléments minéraux dans le thalle des algues brunes (Doctoral dissertation).
  44. Masson, M., Aprosi, G., Laniece, A., Guegueniat, P., & Belot, Y. (1981). Approches expérimentales de l'étude des transferts du technétium à des sédiments et à des espèces marines benthiques. Impacts of radionuclide releases into the marine environment, 341-59.
  45. Colliec, S., Tapon-Bretaudiere, J., Durand, P., Fischer, A. M., Jozefonvicz, J., Kloareg, B., & Boisson, C. (1989). Polysaccharides sulfates, agent anticoagulant et agent anticomplémentaire obtenus à partir de fucanes d'algues brunes et leur procédé d'obtention. French Patent N°, 89, 07857.
  46. Blondin, C., Sinquin, C., Durand, P., & Jozefonvicz, J. (1991). Activités anticoagulante et anticomplémentaire de fucanes extraits d'algues brunes. Biofutur, 106, 51-51.

Références taxinomiques[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

  • Présentation illustrée (en anglais) de la zone des algues brunes (macroalgues et filamenteuses)
  • http://www.lapresse.ca/vivre/gourmand/201704/19/01-5089819-les-algues-sortent-de-leur-ghetto.php
  • http://www.passeportsante.net/fr/Nutrition/EncyclopedieAliments/Fiche.aspx?doc=algue_nu
  • https://www.thoughtco.com/brown-algae-phaeophyta-2291972
  • Vidéo explicatif des cycles de vie des algues: https://www.youtube.com/watch?v=lA8ylWTifYQ
  • http://www.plantscience4u.com/2014/04/characteristics-of-phaeophyceae-brown.html

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Augier M (1965) Biochimie et taxinomie chez les Algues. Bulletin de la Société Botanique de France, 112(sup1), 8-15.
  • Combaut, G., Bruneau, Y., Jeanty, G., Francisco, C., Teste, J., & Codomier, L. (1976). Contribution chimique à l'étude de certains aspects biologiques d'une Phéophycée de profondeur Cystoseira zosteroïdes (Turn) C. Ag.*. Phycologia, 15(3), 275-282.
  • Floc'h, J. Y., & Penot, M. (1972). Transport du 32P et du 86Rb chez quelques algues brunes: orientation des migrations et voies de conduction. Physiologie végétale (résumé).
  • Floc'h, J. Y. (1976). Appels de blessure et transport a longue distance d'elements mineraux chez deux algues brunes. Physiologie Vegetale.
  • Francisco, C., Combaut, G., Teste, J., & Maume, B. F. (1977). Étude des sterols d'algues brunes du genre cystoseira: Identification par chromatographie gaz-liquide couplée à la spectrométrie de masse. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Lipids and Lipid Metabolism, 487(1), 115-121 (résumé).
  • Kloareg, B. (1984). Composition chimique et propriétés d'échange des parois cellulaires des Algues Brunes (Thèse de doctorat).
  • Marfaing H & Lerat Y (2007) Les algues ont-elles une place en nutrition ?. Phytothérapie, 5(1), 2-5.
  • Pellegrini, L., Valls, R., & Pellegrini, M. (1997). Chimiotaxonomie et marqueurs chimiques dans les algues brunes. Lagascalia, 19(1), 145-164.
  • Ricard, P. (1930). Les cocnstituants glucidiques des algues brunes. (Doctoral dissertation, Ed. Blondel La Rougery).
  • Silva, P. C., & de Reviers, B. (2000). Ordinal names in the Phaeophyceae. Cryptogamie Algologie, 21(1), 49-58.
  • Sauvageau, C. (1917). Sur un nouveau type d'alternance des générations chez les algues brunes (Dictyosiphon foeniculaceus). Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’académie des sciences, Paris, 164, 829-831.
  • Takagi, T., Asahi, M., & Itabashi, Y. (1985). Fatty acid composition of twelve algae from Japanese waters Yukagaku, 34(12), 1008-1012 (résumé).