ile-mysterieuse

 

 

 

 

Les algues sont les premiers végétaux, apparus après les débuts de la vie,

 

 qui ne sont pas encore capables de se libérer de l'eau pour vivre, mais déjà doués de la capacité de photosynthèse.

 

 L'évolution a fait de grands bonds pour en arriver là, c'est une longue histoire de collaborations et de luttes entre cellules !

 

 

L'algue, en tant qu'individu, est parfaitement adaptée à son milieu, s'y reproduit et défend sa place au soleil.

 

Ce monde est riche de potentialités pour l'homme, qu'il les admire à marée basse, les étudie et tente de leur donner un nom ou qu'il les utilise comme nourriture ou comme engrais.

 

 

C'est un monde premier aussi, nécessaire à la vie de milliers d'animaux en eau douce comme en eau salée.

 

 

Les algues sont partout dans l'eau douce, dans l'eau salée et même sur la face nord des arbres et sur le sol mais il leur faut impérativement deux choses : de la lumière pour leur photosynthèse –

 

donc ça limite la profondeur en mer ou dans un lac – et de l'eau pour leur reproduction – la protection des gamètes et des zygotes viendra « bien plus tard » dans l'évolution….

 

 

Elles peuvent, pour les unicellulaires, vivre en solitaire comme Chlamidomonas.

 

 Elles peuvent former des groupes lâches, de cellules juxtaposées, enveloppées d'une sorte de gelée comme la Pandorine, ci-dessous.

 

Dans ce cas toutes les cellules du groupe ont la même structure que Chlamidomonas et sont issues, par mitose, de la même cellule originelle. Elles sont maintenues ensemble par cette enveloppe mucilagineuse commune.

Pandorine

Le cas des Pleurocoques, aériens est un peu particulier. Ils forment la poussière verte commune sur les faces les plus exposées à la pluie des troncs d'arbre.

 

Cette poussière est constituée de cellules ressemblant à des chlorelles mais restant, après division, groupées par 2, 4, 8 ou plus.

 

Ceci peut former des agrégats assez massifs qui se dissocient par simple action mécanique. Il s'agit d'une forme très rudimentaire de vie pluricellulaire à laquelle on donne le nom d'archéthalle.

 

 

Les algues peuvent aussi vivre en colonies dans lesquelles les cellules sont reliées entre elles par des prolongements cytoplasmiques comme Volvox ci-dessous.

 

Dans ce cas les ponts cytopasmiques permettent des échanges et une synchronisation des battements des flagelles.

 

Dans cette sphère il y a 2 sortes de cellules, celles qui s'occupent de la « vie « de la colonie et celles qui s'occupent de la reproduction uniquement.

 

Ces cellules reproductrices engendrent de nouvelles sphères à l'intérieur du dispositif et lorsque les colonies filles ont une certaine taille la colonie mère meurt et les colonies filles sont ainsi libérées.

 

 

 Une différentiation induit donc une certaine perte d'autonomie de la cellule et Volvox peut être considéré comme un « intermédiaire » entre les unicellulaires et les pluricellulaires végétaux.

 

 

Dans le monde animal on pourrait considérer les éponges comme un équivalent.

Volvox

Pour les algues pluricellulaires on peut avoir des « pieds »

 

 isolés, des touffes, des tapis.

 

 Les filaments sont plus ou moins ramifiés ou en lames plus ou moins larges et les algues sont fixées à leur substrat par différentes sortes de pieds : ventouses, crampons, disques ou encore rhizoïdes…

 

 

Mais chaque algue a son milieu particulier auquel elle y est adaptée.

 

Si l'on considère, par exemple, les algues marines de la côte rocheuse on a une distribution tout à fait particulière du haut en bas de l'estran et différente en mode calme, zone abritée dans un aber breton par exemple, ou battu par les vagues.

 

 

La zonation d'un estran est caractéristique et a été décrite de façon très complète par A.Davy de Virville en 1940.

 

Deux fucus d'espèces différentes peuvent occuper des milieux tout à fait différents. Par exemple le Fucus Vesiculosus se trouve jusqu'à une profondeur de 70 cm et doit être émergé chaque jour :

 

on ne le trouvera donc pas dans les flaques et il préfère l'exposition au nord, alors que Fucus serratus n'a pas de flotteurs, vit à une profondeur de 50 cm environ et peut resté immergé mais il peut disparaître si le milieu est trop battu.

 

 

 

 

Il y a un grand nombre de facteurs physico-chimiques qui influencent le milieu :

- Le substrat : sable, roche, coquille…
- La salinité : pleine mer, côte, flaque au soleil (très salée) et à la pluie (presque douce), embouchure de rivière plus ou moins saumâtre…
- L'émersion : plus ou moins longue suivant la position sur l'estran.
- La profondeur qui détermine la lumière.
- La lumière : sa quantité et sa couleur, voir ci-dessous.

Longueurs d'ondes

Mais il y a aussi les facteurs biologiques comme la compétition interspécifique entre les algues elles-mêmes et la présence ou non de brouteurs par exemple des patelles ou des littorines.

 

 

Les algues sont nécessaires à toute une flore : certaines algues sont des parasites d'autres algues, ou certains champignons inférieurs s'attaquent aux populations d'algues et peuvent les détruire, et à toute une faune de l'estran : Halyclistus auricula, un syphozoaire vit fixé sur les algues.

 

Macropodia lui se laisse pousser les algues sur la carapace pour se camoufler !

 

 

 

Le petit crabe, Carcinus maenas, lui, s'abrite sous un caillou derrière un rideau d'algues : il chasse à l'affût.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les algues sont donc des Eucaryotes (éthym. :cellule à noyau vrai) qui font partie des Cryptogames (éthym. : plante à appareil reproducteur caché).

 

Ce sont des thallophytes (éthym. : plante à ramification) c'est à dire des plantes dont les cellules sont isolées, groupées ou assemblées en tissus peu ou pas différenciés, donc des plantes sans organes, au sens biologique du terme. Elles sont photosynthétiques,

 

 

leurs habitats sont variés mais leur cycle de reproduction nécessite absolument de l'eau. Leur morphologie est très diversifiée et elles peuvent être unicellulaires ou pluricellulaires.

 

 

Un (tout petit) peu de classification pour s'y retrouver :
Pour un systématicien, les algues n'existent pas : ce n'est pas un taxon et on ne peut donc pas les définir en tant que telles. En fait, du point de vue systématique, les algues sont réparties en onze groupes dont dix sont des eucaryotes qui sont eux-mêmes répartis en six ou sept grandes lignées évolutives.

 

 

 en 4 groupes :
Cyanophycées ou algues bleues, procaryotes, règne des Eubacteria.

 

 

 

- Algues vertes qui élaborent un amidon intraplastidial et qui contiennent des chlorophylles a et b, du carotène (pigment rouge) et des xanthophylles (pigments jaunes). Elles appartiennent au vaste groupe des organismes verts les Chlorobionta.

 

Ex. : Ulva et Caulerpa

- Algues rouges, taxon frère du précédent, avec présence de chlorophylle a seulement et des pigments comme les phycoérythrines, phycocyanines et présence d'un amidon extraplastidial appelé rhodamylon. Ex. : Porphyra (Asie), Palmaria (Europe et Canada).

 

 

 

 

- Les Phéophytes ou algues brunes avec présence de chlorophylle a et c, beaucoup d'autres pigments et des réserves cytoplasmiques et vacuolaires diverses. En général marines. Vaste ensemble contenant une dizaine de lignées, dont les Diatomées, les Chrysophycées et les Xanthophycées par ex.

 

Ex. d'algues brunes macroscopiques : Fucus, Laminaria.

Actuellement les bases de la classification (De Reviers, 2002) des grandes lignées d'algues sont :

 

 

- Les pigments
- Les glucanes de réserve
- Le nombre de membranes plastidiales
- La disposition des thylacoïdes
- La forme des crêtes mitochondriales
- L'appareil flagellaire
- L'appareil photorécepteur

 

 

Les grands types de structures péricellulaires
Il faut préciser que ceci n'est qu'un aperçu destiné à clarifier l'exposé. Il faut ajouter encore que tous les auteurs ne sont pas d'accord entre eux et que des différences plus ou moins importantes apparaissent entre les manuels .

 

 Ce désordre n'est pas sans faire de tort à la botanique mais les choses changent incontestablement. Pour le moment c'est le code international de nomenclature botanique (2000) qui fait foi.

• Structure de la cellule algaire.

Nous pouvons le détailler sur l'exemple ci-dessous qui représente une vue schématique (microscopie électronique à transmission) de Chlamidomonas. Cette cellule est une algue verte unicellulaire d'eau douce, mais les cellules d'algues pluricellulaires répondent, en gros, au même schéma.

Chlamidomonas schéma

Soit :
01 - La paroi de la cellule, plus ou moins épaisse, a un rôle de protection
02 - La membrane cytoplasmique, semiperméable, permet les échanges de la cellule avec son milieu
03 - Le cytoplasme ou plasmalemme, siège des réactions métaboliques, il se présente comme une sorte de gelée
04 - Le noyau est entouré d'une membrane (eucaryote) et contient l'ADN
05 - Le reticulum endoplasmique est responsable de la synthèse des protéines
06 - La mitochondrie est responsable de la chaîne respiratoire oxydative
07 - Le dichtyosome intervient aussi dans la fabrication des protéines, en particulier dans leur finition
08 - Le (ou les !) chloroplaste est responsable de la photosynthèse

 

 

09 - Les grains d'amidon (pas toujours dans le chloroplaste) sont les réserves de la cellule
10 - La vacuole maintient le milieu intérieur, gestion de l'eau, de sels minéraux et de certains déchets
11 - Le stigma (eyespot) est une structure qui permet de détecter la lumière et qui informe la cellule de la possibilité de mettre en route la photosynthèse
12 - Le pyrénoïde de forme variable peut contenir de l

 

'amidon mais aussi des polyosides solubles, son rôle n'est pas encore très clairement défini ; les pyrénoïdes ne sont pas limités par une membrane et ne sont pas présents dans toutes les cellules algaires.

• La reproduction.

La reproduction peut être asexuée par mitose : bipartition pour les unicellulaires, bourgeonnement ou fragmentation pour les autres.

 

Toutes les algues bénéficient, en principe de cette possibilité végétative.
Il existe cependant toujours un vrai cycle de reproduction qui se compose de 2 parties distinctes :

1 - On commence avec la germination de la spore (N) qui produit un gamétophyte (N) qui fabrique les cellules mâles (N) et femelles (N)

 

 

2 - Ces dernières, après

fécondation, donnent un zygote (2N), et ce zygote donne un sporophyte (2N) qui va, lui, produire les spores (N) après la méïose.

Cycle général de reproduction

Toutes les algues (tous les êtres vivants pluricellulaires d'ailleurs !) obéissent à ce schéma mais de manières très variées…et parfois très différentes, mais nous resterons simples avec, ci-dessous l'exemple de Chlamidomonas.

Chlamidomonas cycle de reproduction

Voici encore le système de reproduction en lanière de Himanthalia elongata qui se développe à partir de la base végétative en forme de disque :

 

 

 

 

Les algues sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part très importante de la biodiversité, et une des bases des réseaux trophiques des milieux aquatiques d'eaux douces, saumâtres et marines. Elles sont aussi utilisées dans l'alimentation humaine, par l'agriculture et par l'industrie.

 

Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique, mais désignent toute une série d'organismes pouvant appartenir à des groupes phylogénétiques très différents

 

L'étude des algues s'appelle la phycologie (le terme d'algologie est parfois utilisé mais il désigne également la branche de la médecine qui traite de la douleur).

 

 

 

 

 

Formes des algues

La plupart des algues les plus simples sont unicellulaires flagellés ou amoeboïdes, mais des formes coloniales et non-mobiles se sont développées indépendamment dans plusieurs de ces groupes.

 

Les niveaux d'organisation les plus courants, dont plusieurs peuvent intervenir dans le cycle de vie d'une espèce, sont les suivants :

• Colonial - petit groupe ordinaire de cellules mobiles.
• Capsoïde - cellules non-mobiles incluses dans un mucilage.
• Coccoïde - des cellules individuelles non-mobiles avec des parois cellulaires.
• Palmelloïde - des cellules non-mobiles incluse dans le mucilage.

 

• Filamenteux - une kyrielle de cellules non-mobiles connectées ensemble, quelquefois ramifiées.
• Membraneux - des cellules formant un thalle avec une différenciation partielle des tissus.

Des niveaux plus élevés d'organisation ont même été atteints, menant à des organismes avec des différenciations complètes des tissus.

 

 Ce sont les algues brunes qui peuvent atteindre 70 m de long (varech); les algues rouges et les algues vertes.

 

 Les formes les plus complexes se trouvent chez les algues vertes (voir Charales), dans une lignée qui a conduit aux plantes supérieures.

 

Le point où ces dernières commencent et où les algues s'arrêtent est marqué habituellement par la présence d'organes reproductifs munis de couches de cellules protectrices, une caractéristique qu'on ne trouve pas dans les autres groupes d'algues.

 

 

 

 

 

Écologie des algues

Les algues constituent une part importante de l'écologie aquatique et adoptent des modes de vie très divers. Bien qu'elles soient toutes pourvues de chlorophylle,

 

elles peuvent être autonomes (autotrophes ou saprophytes), parasites ou vivre en symbiose. Les algues contribuent à la limitation de l'effet de serre en fixant le carbone par photosynthèse.

• Algues autotrophes
  • Algues flottantes du plancton
    • Algues unicellulaires, en colonies lâches ou filamenteuses formant le phytoplancton,
    • Algues flottantes de grande taille : les sargasses, algues brunes adaptées à la vie flottante, elles ont donné leur nom à la mer des Sargasses, ou bien algues brunes ou rouges qui forment des boules ou pelotes flottantes appelées aegragopiles.
  • Algues thermophiles
  • Algues aériennes
  • Algues fixées
    • sur des rochers : épilithes
      • Ce sont les algues des côtes rocheuses fixées par des crampons robustes aux rochers ou aux galets jusqu'à une profondeur de 50 à 75 m, mais elles se raréfient très rapidement avec la profondeur au-delà de 30 m, les radiations utiles à la photosynthèse étant absorbées par l'eau de mer.

       

       

      • Elles se développent plus sur des côtes en pente douce qui forment des plates-formes littorales étendues. C'est parmi ces algues qu'on trouve les espèces géantes : les laminaires, les Durvillea de Nouvelle-Zélande longue de 10 m, ou les Nereocystis de la côte Ouest de l'Amérique du Nord dont les frondes peuvent atteindre 50 m de long.

       

      • NB : la posidonie (Posidonia oceanica), espèce endémique de Méditerranée, n'est pas une algue, mais une plante à fleurs de la famille des Posidoniacées. La zostère est également une plante à fleurs. Quant à la salicorne, c'est une plante terrestre halophile (qui aime le sel).
    • sur des animaux : épizoïques

     

    • Les paresseux (aï ou unau) portent sur leur poils une algue brune pendant la saison sèche et verte pendant la saison des pluies, qui les aide à se confondre avec leur environnement.
    • sur des végétaux : épiphytes
    • sur du bois : épixyles
• Algues saprophytes

 

• Algues parasites

 

 

• Algues symbiotiques :
  • on appelle zoochlorelles ou zooxanthelles, les algues vivant en association avec des organismes animaux, selon qu'il s'agit d'algues vertes ou d'algues brunes. Les organismes concernés sont des spongiaires, des cnidaires, des bryozoaires ou des protozoaires.

   

  • avec des champignons : les lichens. Toutes les algues qui prennent part à la formation de lichens sont des Chlorophycées, la plupart unicellulaires.

Les plus grandes algues, appelées algues marines croissent surtout dans les fonds peu profonds et procurent des habitats différents.

 

 Des formes microscopiques, appelées phytoplancton, procurent la base de la chaîne alimentaire marine. Le phytoplancton peut être présent en forte densité notamment à cause de l'eutrophisation.

 

Ce phénomène, appelé efflorescence d'algues, peut provoquer un changement visible de la couleur de l'eau.

 

 

 

Les marées vertes qui peuvent couvrir certaines plages d'un matelas nauséabond de quelques décimètres d'épaisseur et de quelques mètres voire dizaines de mètres de large, sont dues à la prolifération d'algues vertes, essentiellement Ulva lactuca, dans un milieu enrichi en nitrates par le ruissellement dans les zones d'agriculture intensive ou par un traitement insuffisant des eaux usées de zones urbaines.

 

 

Utilisations

Algues utiles

Alimentation humaine

Certaines espèces d'algues sont utilisées pour l'alimentation humaine, soit directement, soit sous forme de compléments alimentaires, soit sous forme d'additifs :

• Comme aliment direct, les algues sont une sorte de légume, comme la laitue de mer : Ulva lactuca. Contenant généralement protéines, sels minéraux et vitamines, elles n'ont cependant pour le moment qu'une importance marginale dans la plupart des pays occidentaux, à l'exception notable de

 

•  certaines îles ou régions proches de la mer : Grande-Bretagne (Pays de Galles), Bretagne par exemple, mais aussi de nombreux pays d'Extrême-Orient : Chine, Corée du Sud, Japon, Viêt Nam.

• Les compléments alimentaires incluent par exemple la spiruline, micro algue bleue, commercialisée sous forme de complément particulièrement riche en protéines et en vitamines.

• Les additifs pour l'industrie agro-alimentaire incluent par exemple l'Aramé ou le fucus vésiculeux (aussi connu sous les noms de varech ou goémon) l'algine^[2], ou acide alginique, utilisée comme liant dans les charcuteries.

 

 

• Les carraghénanes extraits de Chondrus crispus sont des gélifiants utilisés couramment dans les flans, pâtes dentifrices...

Par leur capacité à filtrer l'eau et à concentrer ses constituants même en quantité infinitésimale,  les algues sont également une source très utile d'oligo-éléments,

 

notamment le magnésium, et l'iode qui font généralement défaut à l'alimentation dans les pays industrialisés (ceux qui consomment peu de poisson notamment, et qui consomment du sel raffiné dépouillé de son iode naturel).

 

 

Mais cet avantage se change en inconvénient quand l'eau devient polluée. C'est le cas par exemple avec les rejets d'eau radioactive,

 

près des centrales nucléaires côtières, des centres de retraitement de déchets radioactifs (Windscale en Grande-Bretagne, usine de la Hague en France par exemple) ou des lieux d'expérimentation de bombes atomiques (l'atoll de Moruroa en Polynésie française 

 

 

 par exemple) : les teneurs en radionucléides peuvent alors rendre ces algues dangereuses pour la santé.

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Alimentation animale

On note l'utilisation ancienne du goémon, fabrication de farines et tourteaux incorporés dans les aliments composés, pour volailles notamment.

Engrais et amendements

Le goémon, ou varech, est récolté sur les côtes, notamment en Bretagne depuis très longtemps pour en faire de l'engrais. Autrefois, il servait aussi à produire de la soude et de la potasse.

 

 

Le maërl, ou Phymatolithon calcareum (Lithothamnium calcareum), une algue rouge calcifiée, était utilisé pour l'amendement des sols acides. Les fonds à maërl sont maintenant protégés.