Utilisateur:Evo1726/Brouillon
Les champignons, ou mycètes, sont un groupe très hétérogène d'organismes eucaryotes, ayant pour principaux points communs:
- Un appareil végétatif constitué de filaments (mycélium), parfois unicellulaire cependant (levures).
- Un métabolisme chimio-hétérotrophe.
- Vivent dans leur nourriture et l'assimilent via enzymes.
- Paroi cellulaire en chitine
- Un cycle de vie passant par une phase spore (reproduction sexuée ou asexuée).
Ils sont généralement immobiles, peuvent se reproduire de manière sexuée ou asexuée, et sont d'important décomposeurs. En effet, une de leurs caractéristiques distinctives est leur capacité à se nourrir sur leur milieu, via osmotrophie. [Schémas]
Ce n'est pas un groupe monophylétique. Ils sont partagés entre deux règnes principaux dans le système de Margulis: les champignons sensu stricto, individus multicellulaire, avec une différenciation notable, un mycélium cloisonné et sans cellule flagellée, le reste des mycètes se trouvant dans le groupe des protoctistes, généralement microscopique, avec peu ou pas de différenciation cellulaire (rarement flagellé).
Ils sont des organismes importants, composant 80% de la biomasse vivante du sol. On les retrouve en symbiose avec de nombreux organismes, comme les lichens. Ils peuvent également servir à l'alimentation, et dans les biotechnologies. Ils peuvent aussi être une source de désagrément, pouvant ruiner des récoltes, étant responsables du pourrissage de nourriture, ils peuvent détruire des maisons, des livres,... Enfin, les champignons peuvent se révéler dangereux, par exemple les champignons toxiques et les mycoses (en se servant de mycotoxines).
Il s'agit d'un groupe paraphylétique. On peut le diviser en deux groupes, les Oomycètes, et les Mycétozoaires. Ce dernier groupe est composé des Myxomyxètes et Acrasiomycètes.
Les Mycétozoaires sont à la limite entre monde animal et monde fongique. Bien qu'ils soient des décomposeurs, ils pratiquent la phagocytose comme les animaux. Ils produisent des spores. Leur appareil végétatif est un plasmode, sorte de thalle cénocytique non cloisonné comportant des milliers de noyaux (rappel: ce sont des unicellulaires!) chez les Myxomycètes, ou un pseudoplasmode chez les Acrasiomycètes. [Schémas]
L'appareil végétatif des Myxomycètes présente une structure tout à fait originale: c'est un plasmode. Un plasmode est un thalle cénocytique sans forme définie. Cénocytique signifie qu'il est constitué d'une masse cytoplasmique unique, non cloisonnée en cellules distinctes, dans laquelle on trouve des milliers de noyaux.
A un moment donné du cycle de vie, le plasmode cesse son activité d'acquisition de nourriture. Il s'immobilise, et s'organise en structures productrices de spores: les sporocarpes. Chaque sporocarpe comprend des cellules qui subissent la méiose. Il libère des méiospores haploïdes, munies d'une paroi résistante. Lorsqu'une spore trouve des conditions favorables, elle germe et produit une cellule haploïde active. Fait extraordinaire, chaque spore donne naissance à une cellule végétative, qui peut être alternativement amiboïde ou flagellée.Les Acrasiomycètes sont des organismes hétérotrophes existant soit à l'état de cellules libres, soit d'un pseudoplasmode cellularisé.
Pendant le stade de croissance du cycle de développement, les Acrasiomycètes sont représentés par des cellules isolées, de type amiboïde, pratiquant la phagocytose. Quand la source de nourriture est épuisée, les cellules se regroupent en un amas multicellulaire de forme indéfinie (pseudoplasmode), qui fonctionne comme une unité. Ce pseudoplasmode se déplace un peu comme une limace. Le pseudoplasmode peut s'organiser en sporocarpe: à ce moment se manifeste une différenciation cellulaire: certaines cellules se dessèchent et constituent le pédicelle du sporocarpe, alors que d'autres cellules rampent par-dessus ces cellules mortes, et s'unissent en une masse ovoïde et se différencient en spores résistantes. Celles-ci sont dispersées par le ventOrganismes hétérotrophes à thalle constitué de filaments cénocytiques ramifiés (hyphes). Les hyphes comportent une paroi rigide. Ils ressemblent donc beaucoup aux champignons sensu stricto, mais diffèrent principalement en deux points: une paroi en cellulose et non en chitine, et un cycle de reproduction utilisant des spores flagellées. La phase dominante est la phase diploïde. Tous les Oomycètes sont des organismes microscopiques, revêtant l'aspect de moisissures. Beaucoup d'Oomycètes sont aquatiques. Ils forment des masses duveteuses sur les animaux ou les algues morts, ou sont parasites de poissons. La plupart des Oomycètes terrestres sont principalement des parasites de plantes vasculaires.
Un représentant très connu est le mildiou. [Schéma]Les champignons sensu stricto sont divisés en 2 groupes, les Microsporidies et les Eumycètes. Ce dernier groupe est divisé en 5 embranchements, cependant nous ne nous intéresseront qu'à 3 d'entre eux: les Zygomycètes, les Ascomycètes et les Basidiomycètes.
Les Eumycètes sont divisés en 5 groupes. Comme caractéristiques communes, on peut noter l'absence de flagelle, une paroi cellulaire de chitine, l'absence de cellulose, l'osmotrophie, et une biosynthèse de la lysine (aa) particluière.
Si la majorité d'entre eux est saprophyte, d'autres sont mutualistes (avec plantes/animaux/algues) (mycorhizes), ou parasites.
Leur présence dans les écosystèmes est massive. Un litre de sol peut comprendre 600km d'hyphes, et on estime que leur masse dans les forêts représente la masse de 2000 milliards d'êtres humaines! Ils sont les plus adaptés à la dégradation de matière végétale solide, étant capable de digérer la lignine. L'apparition de cette capacité correspond à la fin de l'époque de création du charbon.
Plus de 48.000 espèces d’Ascomycètes ont été décrites à ce jour. Le mycélium est cette fois cloisonné. Les spores mûrissent à l'intérieur d'un sporocyste, l'asque, grande cellule qui protège les spores, généralement en forme de massue. Beaucoup sont des moisissures, et se reproduisent le plus souvent de façon asexuée (pas de production d'asques). Un bon exemple sont les pénicillium.
Les levures sont des Ascomycètes particuliers, qui ne présentent plus de mycélium. Elles sont constituées de cellules isolées se reproduisant par bourgeonnement. A l'état naturel, elles se développent sur la peau des fruits. Lors de la reproduction, si elle est sexuée, il y a fusion des noyaux: caryogamie (comme chez l'humain). La morille, l'ergot et la truffe sont des ascomycètes. [Schéma]Les Eumycètes ont généralement 3 types de mode de vie, sous forme de mycorhize, de lichen ou de parasite.
Il existe environ 30 000 espèces de lichen. Ce sont des organismes symbiotiques reposant sur la symbiose entre un champignon et une algue. Le champignon est presque toujours un ascomycète, et l'algue une cyanobactérie ou une algue verte. Ce sont des organismes résistants à la chaleur et au froid, et peuvent entrer en dormance en cas de sécheresse. Le champignon apporte eau, protection et parfois même sert d'antibiotique, et l'algue apporte de la nourriture. Ce sont des espèces pionnières. N'ayant pas de véritable épiderme, ils sont victimes des polluants atmosphériques et dans l'eau de pluie, et sont donc de très bons bio-indicateurs.
Il y a 3 types de lichen fréquents, les crustose, en croûte, qui pousse à plat, les foliacés, qui ont souvent des lobes libres, et les fruticuleux, qui ressemblent à des arbustes, et qui pendent du plafond ou poussent vers le haut.Histoire évolutive: [Schéma]
Les algues sont un groupe paraphylétique de plantes aquatique, appartenant aux protoctistes.
Certaines sont unicellulaires, qui sont soit flagellées et nageuses (Euglènes par exemple), qu'on nomme phytoflagellés, soit dépourvues de flagelles, comme les coccoïdes et les diatomées.
D'autres, au contraire, sont pluricellulaires. Chez celles-ci, on retrouve plusieurs niveaux d'organisation. Parmis ceux-ci, le cénobe, ou des cellules indifférenciées se "collent" à l'aide d'un gel. On trouve ensuite les algues à thalle foliacés, souvent à une ou plusieurs couces de cellules, non différenciées à part pour les sporocystes et gamétocystes. Il y a également les thalles filamenteux et des cladomes (avec des "tiges"), qui peuvent former des ramifications foliacées relativement complexes. La ramification est plane chez les algues rouges, ou plus complexes chez les algues brunes (qui brillent par leur niveau de différenciation cellulaire). Il y a finalement le thalle siphonal, qui forme un long tube polynucléé, commun chez les algues vertes.
Les algues sont de nos jours classées selon des critères biochimiques, comme la nature des pigments, les matières de réserves, et la paroi cellulaire, et des critèrees cytologiques (organisation cellulaire, organites,...)
IL existe 3 types de pigments principaux: la phycoérythrine, un pigment rouge présent chez les algues rouges, les Rhodophytes; les xantophylles, pour les algues brunes et dorées (Cryptophytes, Chrysophytes, Phaeophytes et Pyrrophytes) (Ces 2 groupes possèdent aussi une combinaison de chlorophylles a et c.), et enfin les algues vertes sont uniquement dominées par les chlorophylles, chez les Euglenophytes et les Chlorophytes.
La pigmentation est importante pour élargir le spectre lumineux que la plante peut utiliser pour la photosynthèse: en effet, dans l'eau, la lumière est rapidement absorbée. Cependant cette absorption dépend de la longueur d'onde. Chaque types d'algue vit ainsi à une profondeur particulière: les algues vertes près de la surface, les algues rouges a de plus grandes profondeurs, et les algues brunes entre les deux. Il y a cependant de nombreuxes exceptions.
Un autre critère est le type de stockage: les substances de stockage sont dites "figurées" quand visibles au microscopes (amidon pour les chlorophytes, rhodamylon ches les rhodophytes, paramylon chez les euglenophytes, ...) ou non figurée quand elles sont dissoutes dans la vacuole (laminarine des phaeophytes et mannitol). Il existe aussi des goutellettes de lipides chez plusieurs types d'algues.
La paroi est encore un autre critère. La paroi de la plupart des algues est faite de polysaccharides, liés à d'autres molécules: cellulose pour les algues vertes, phycocolloïdes ches les algues rouges et brunes. La paroi peut également s'imprégner de composés minéraux, comme la silice chez les chrysophytes ou le carbonate de calcium chez les rodophytes et chlorophytes.
Enfin, reste le critère cytologique, selon la position du flagelle, ou certains organites uniques.
| Pigments | Réserves | Paroi | Unicellulaire/pluri | Autre | |
|---|---|---|---|---|---|
| Pyrrophytes/Dinophytes | Chl a, c, caroténoïdes | Amidon | Cellulose en plaques | Unicellulaires | Ce sont notamment les dinoflagellés, avec 2 flagelles inégaux. Ils forment une grande partie du plancton marin. Ils sont responsables des marées rouges. |
| Euglenophytes | Chl a, b, caroténoïdes | Paramylon | Pellicule souple protéinique | Unicellulaires | Assez proche des algues vertes et des plantes |
| Chrysophytes (algues dorées) | Chl a, c, caroténoïdes | Chrysolaminarine + lipides | |||
| Chrysophycées | Cellulose, silice, calcaire | Uni/pluri | |||
| Xanthophycées | cellulose | uni/pluri | |||
| Diatomophycées | silice + cellulose | uni | Les diatomées, formées de deux thèques emboitées. Pas de flagelles. Certaines ont un axe de symétries, d'autres un plan. Constituant majeur du planction marin, on en retrouve principalement dans les sédiments. | ||
| Chlorophytes | Chl a, b, carotenoïdes | Amidon | Cellulose + polysac | uni/pluri | Les algues vertes |
| Chlorophycées | Uni/pluri | Embranchement très hétérogène d'un point de vue morphologique. On retrouve les algues vertes "classiques". | |||
| Charophycées | Uni/pluri | Probablement ancêtres des mousses | |||
| Rhodophytes (Algues rouges) | Chl a, c, caroténoïdes, phycobillines | Rhodamylon | Cellulose + agar/carragéen | Pluri | Algues rouges, thalle peu massif mais à structure complexe, utilisées pour la fabrication d'agar-agar, d'amendements, voir consommation directe. |
| Phaeophytes (Algues brunes) | Chl a, c, caroténoïdes abondants | Mannitol, laminarine | Cellulose + alignates | Pluri | Algues brunes, thalles les plus complexes existants et massifs, reproduction à l'aide de conceptacles, organes de flottaison (aérocystes), utilisées pour l'alginate, comme fertilisant et pour la consommation |
Les Bryophytes, ou mousses, sont le premier et plus primitifs groupe des métaphytes, les plantes terrestres. On a de bonnes raisons de penser que celles-ci ont évolué à partir des algues, plus particulièrement des charophytes, avec qui elles partagent plusieurs points commun, comme par exemple un appareil flagellaire composé de deux flagelles apicaux déjetés latéralement vers l’arrière et une citokinèse impliquent un phragmoplaste.
Les bryophytes ne sont pas vascularisés, et sont donc très fortement dépendant de l'humidité ambiante. En effet, ceux-ci ne puisent pas leur nourriture dans l'air ou le sol, mais dans l'eau avec laquelle ils sont en contact, qui assure également leur hydratation (ils peuvent cependant rester un bon moment sans eau, puis reprendre leur développement dès que l'hygrométrie revient à des valeurs acceptables, c'est la reviviscence). Les mousses dépendent également de l'eau pour la reproduction, qui se fait toujours avec des cellules flagellées.
Leur cycle de reproduction passe par deux phases: une phase haploïde, le gamétophyte, qui est la phase dominante, et une phase diploïde, le sporophyte, parasite du précédent. Le gamétophyte est un court axe feuillé dépourvu d'épiderme, possédant des rhizoïdes pour se fixer sur son milieu. Le bout de ses axes possède des feuilles légèrement plus grandes, formant une protection autour des gamétanges regroupés en bouquet. Quand l'humidité le permet, les gamétanges males, les anthéridies, déversent des anthérozoïdes flagellés qui vont aller féconder un gamète femelle, oosphère, situé dans un archégone protecteur en forme d'amphore. Une fois fécondé, les deux gamète fusionnent, et l'oeuf commencent immédiatement son développement. L'oeuf va former un sporophyte, composé d'une soie capillaire portant en son bout une capsule. Cette capsule est un sporange, de structure plus complexe que le sporocyste des algues. La capsule renferme les spores, qui subissent une méiose. A maturité, la capsule s'ouvre par un opercule apical et libère ces méiospores qui sont ensuite dispersées par le vent. Une fois arrivé en milieu favorable, et si l'humidité le permet, le spore formera à son tour un gamétophyte complet. On peut noter que contrairement au gamétophyte, le sporophyte contient des stomes (sauf chez les marchantiophytes). En conclusion, le cycle est digénétique haplodiploïde à gamétophyte dominant.
Il existe 3 grands groupes de bryophyte: les mousses, bryophyta sensu stricto, les hépatiques à thalle, Marchantiophyte, et les hépatiques à feuilles, Anthocerophyte. Les hépatiques subissent le même cycle de développement, seulement les gamétophytes et sporophytes ont une structure assez différente. Ainsi, Marchantia polymorpha, un Marchantiophyte, possède un thalle à même le sol, contenant des corbeilles à propagules assurant la multiplication végétative. Les gamétanges sont portés par des structures en forme de parasol, les gamétangiophores, composés d'un pédoncule et d'un chapeau. Les archégoniophores ont un chapeau à neuf lobes profondément découpés et portent à leur face inférieure les archégones. Les anthéridiophores, à huit lobes peu marqués, portent les anthéridies dans des cryptes de leur face supérieure.
- Structure végétative en thalle ou en feuille
- Rhizoïdes unicellulaires
- Absorbe sur toute leur surface (pas d’épiderme sensu stricto)
- Pas de stomates sensu stricto
- Reproduction asexuée par des propagules
- Peu diversifié
- Sporophytes étroits à croissance indéterminée
- Méristème basal chez le sporophyte
- Symbiose avec cyanobactérie
- Présence de stomate
- Vraies feuilles
- Rhizoïdes multicellulaires
- Sporange complexe avec péristome
Certains Bryophytes, les sphaignes, possèdent 2 types de cellules: des hydrocystes, cellules transparentes mortes stockant l'eau pour les moments de sèceheresse, et les chlorocystes, cellules vivantes vertes réalisant la photosynthèse.
Les ptéridophytes, communément appelées fougères, sont des métaphytes vasculaires à sporophyte dominant et sporanges nus. Ils possèdent des feuilles (frondes), des racines, un appareil vasculaire et des tissus de soutien, ce qui lui permet de prendre de la taille comparé aux bryophytes dont ils descendent. Ils sont moins dépendants de l'eau grâce à leurs racines que leurs ancêtres, cependant leur reproduction nécessite toujours une présence d'eau, car le gamétophyte, composé d'un thalle simple, n'est pas vascularisé. Leur cycle de reproduction est très proche de celui de la mousse. La fronde, "feuille", produit des spores, contenues dans des sporanges protégées par une indusie la plupart du temps. Ces sporanges peuvent s'ouvrir (via un anneau mécanique) pour libérer des méiospores, qui vont former des gamétophytes (la spore germe, puis créée un filament qui deviendra un thalle chlorophyllien) nommé prothalle. Sur ces gamétophytes, la reproduction est identique aux Bryophytes. Une fois l'oosphère fécondée, un sporophyte se développe à partir du gamétophyte, mais devient vite indépendant. Le prothalle meurt peu de temps après.
Durant le carbonifères, les ptéridophytes étaient le groupe végétal le plus important. En effet, les fougères de l'époque étaient arborescentes, et remplaçaient donc le rôle qu'ont les arbres de nos jours.
Les Filicophytes sont les fougères au sens commun du terme, dont le cycle de développement est identique à celui développé au dessus.
Les sphénophytes, groupe comportant les prêles, possèdent deux types de feuilles: des tiges fertiles, brunes, qui contiennent les sporanges à leur bout, dans un épi nommé strobile, et des tiges stériles vertes réalisant la photosynthèse. Les tiges stériles possèdent des séries de verticilles à des endroits précis nommés noeuds, séparés par des entre-noeuds. C'est l'un des deux groupes principaux du carbonnifères.
Les lycophytes possèdent des feuilles qui ne forment jamais de crosses, et qui sont linéaires ou réduites à des écailles. Les sporanges sont à l'aisselle de ces feuilles. Le cycle de reproduction diffère des autres ptéridophytes, car les spores, contenues dans un épi sporifère, se différencient en mégasporanges et microsporanges. On a donc uneanisosporie ou heterosporie (cf anisogamie, mais cette fois-ci avec des spores), et le prothalle se développe dans le sporophyte (endoprothallie) qui préfigure les spermatophytes. C'est l'autre groupe dominant du carbonnifère.