Cours de Biologie Vgtale

Module BVAF4H

DEUG 2, Sciences Biologiques et Naturelles

Partie I : Les Algues dans le rgne vgtal

Quest ce quun vgtal ?

Cest vert, a bouge pas

_ Algues brunes_ Algues unicellulaires flagelles

Ex:

Un gros point commun: LAUTOTROPHIE

Le substrat substances minrales (sels minraux)Lair ou leau (milieu) carbone (sous forme de CO2)Soleil nergie

Les pigments assimilateurs (chlorophyllesetc) captent lnergie lumineuse au cours de la raction de photosynthse synthse de matire organique

Phycophytes(algues)

Mycophytes(champignons)

Bryophytes(mousses)

Ptridophytes(fougres)

Prspermaphytes

Spermaphytes(plantes fleurs)

Cryptogames

Phanrogames

Non vascularis

Trachophytes

Thallophytes

Cormophytesou

Embryophytes

Dcomposition classique de la classifications des vgtaux :

Par comparaison:Chez les animaux ?

Constituants organiques prexistants(synthtiss par dautres queux-mmes)puiss dans lalimentation

Et les champignons dans ce cas l,sont ils des vgtaux ?

Dpourvus de plastes contenant des pigments photosynthtiques Pas de photosynthse

Piochent des lments organiques prexistants Htrotrophes

Plutt un groupe ni vgtal ni animal

Quen est-il des algues?

En rapport avec les critres classiques grand groupe des Thallophytes

-- Absence de cormus (organes et tissus diffrencis vrais )

-- Absence de vascularisation (~mousses)

-- Structures reproductrices caches (~fougres)

Vision simplifie de la ralit

Les algues

Schmatisation de larbre phylogntique (cf. poly)des eucaryotes:

Ralit de lvolution biologique

La ligne verteEmbryophytesChlorophytes (algues vertes)Charophytes (al. vertes deau douce)& Rhodophytes (algues rouges)

HtrocontesDiatomophytesPhaeophytes (algues brunes)XanthophytesOomyctes (protistes fongiforme)

Myctes

Animalia

= endosymbiose primaire

= endosymbiose secondaire

cyanobactrie plaste

algue eucaryote plaste

Les algues

Omniprsence:Biodiversit 1 ensemble procaryote

10 ensembles eucaryotescologie Milieu marin

Milieu dulaquicole Milieu arien

Rle essentiel dans lvolution du rgne vgtal vrai

Rle cl dans les cosystmesPetit exemple en passant: succession vgtale des inselbergs

Une approche complexe

Benthique (fixe) ou Plagique (plancton)

Les algues

Vgtaux / Animaux

La principale sparation dans le monde du vivant

Les algues recoupent ces deux rgnes

Regroupement sous le nom dalguesde lignes diffrentes dorganismes vivants

Procaryotes / Eucaryotes

Quelles sont les caractristiques des alguesdans chacun de leurs phylums parallles?

Comment y voir plus clair?

Les algues

Ce qui dfinit une algue:Habitat humidePhotosynthse (chlorophylle a, parfois perdue IIairement)Appareil vgtatif moins complexe / embryophytesOrganes reproducteurs portant le nom de cyste

Ce nest pas un taxon mais un regroupement artificiel

Cyanophytes, ou algues bleues (procaryote)Chlorophytes, ou algues vertes (+streptophytes ex: charophyceae)Rhodophytes, taxon frre des chlorobiontes (plantae)Glaucophytes, plantae, flagell, eau douce, bleu (pigments surnumraires) Cryptophytes, unicellulaires, appareil flagellaire particulier Euglenophytes, appareil flagellaire particulier, crte mitochondriale discodeChloraracniophyceae, amiboflagells pourvus de chloroplastesHaplophytes, pigments carotnodes, haptonme (appendice ~ flagelle)Phaeophytes, ou algues brunes, nombreux types diffrentsDynophytes, structure cellulaire spcifique: alvoles corticales subplasmiques

Onze groupes (dtail des liens sur la phylognie [cf. poly.]):

Les algues

I. Au sein des procaryotes

Les bactries prsentent une paroiCertaines sont photosynthtiques

Caractristiquesdes vgtaux

Pas de noyau vrai Rgne procaryote

Et les cyanobactries (eubactries, microscopie lectronique),alias cyanophytes (algues bleues)

-- Chlorophylle a et non bactriochlorophylle-- Photosynthse oxygne (=vgtaux eucaryotes)

Les algues

Cyanobactries:Groupe important volutivement et cologiquement:

plastes des eucaryotes photosynthtiques (endosymbiose)Appareil vgtatif (cf. poly):

La colonie p.. filamenteuse, ligne cellulaire = trichome

150 genres et 2000 espces, mergence il y a 3.5 GaChlorophylle a, photosystmes I et II

Unicellulaires ou en colonies (enveloppe mucilagineuse)Coccode

Croissance intercalaire par mitoseThalles importants = plusieurs trichomes runis

Absence de flagelles

Les algues

Cyanobactries (suite):Cytologie (cf.poly):

-- Pas de noyau vrai, pas de cytosquelette-- Enveloppe cellulaire typique dune bactrie Gram-

--ADN bicatnaire, circulaire, sans histones (= procaryotes)

-- Invaginations du plasmalemme thylakodes (ou -codes) portant des phycobilisomes

Mouvement:Glissade (ex: Cyanothece aeruginosa), trane de mucilageOscillation (ex: Oscillaria), facilement observable au microPas de vis (ex: Spirulina), mvts microfibrilles protiques externes

Nutrition:Phototrophie (stricte ou facultative), Photosystme I ou IIdonneur dlectrons H20, H2S, H2 ou composs organiques

Les algues

Cyanobactries (suite):Multiplication et reproduction:

Majoritairement divisions cellulaires (mitoses)Endospores (cell. Vg. sporocyste)

Ex: chez Anabaena spore de rsistance 64 ansExospores chapelet

Absence de reproduction sexue vraie parasexualit (transfert dADN intercell.)

Milieux extrmement varis, partout sauf dans les mers polairesHabitat:

Dserts, Mastocladus laminosus & Phormidium laminosum 70C sources chaudes, glaciers, atmosphre, poussire, sur les murs, lintrieur de certaines roches, vases, marais acides.

Les algues

Cyanobactries (suite):Symbiose:

cormophytes Trichormus dans les feuilles de GunneraAvec bon nombre de groupes vgtaux

pteridophytes Anabaena dans les feuilles de Azollaprspermaphytes Nostoc dans les raines de Cycashpatiques Nostoc dans les tissus de Anthoceros

Symbiose la plus connue ~ vrai organisme 8% des LichensSymbiose oui, mais pas toujours obligatoire (cf. poly)

Geosiphon pyriforme (Zygomycte) en symbiose avec un Nostoc(assez rare, culture des deux partenaires possible sparment)

Les algues

Cyanobactries (suite):Usage:

Consommes au Tchad et au Mexique, riche en protines,vendue en Europe dans les magasins de dittique

La star = Spirulina

Rle dans la biosphre:

2.5 Ga, cyanobactries O2 dans latmosphreAujourdhui, phytoplancton enrichissement de lair en oxygne

LAmazonie nest ni le seul ni le poumon originel de la plante

Fixation de lazote atmosphrique, facilit chez les genres prsentant des structures spcialises, les htrocystes(nitrognase agissant en anarobie, cf. poly)

Risque deutrophisation excessive

Les algues

Exemple dtaill: Nostoc

Une cyanobactrie,pluricellulaire en chapelet

filament ou trichome htrocyste mucilage (gangue glat.)

Les algues

Exemple dtaill: Nostoc

Le crachat de Lune

habitat arien tolrant la dessiccation absence de photosystme II pas de fixation du carbone pas de production dO2

Lhtrocyste, paroi paisse anarobie fixation de N2Communication entre cell. par microplasmodesmes ltat pluricellulaire est fonctionnel

Les algues

Endosymbiose primaire Ligne verteChlorophytes, embryophytes et rhodophytesmme phylum

II. Les algues vertes

Groupe important (550 570 genres, 16000 17000 sp.)

Chlorobiontes = groupe monophyltiqueincluant les archgoniates et les algues vertes

Caractristique: plaste ceintur de deux membranes, thylacodesempils par 2 6, chlorophylle a et b, amidon intraplastidial

Niveaux dorganisation multiples,dunicellulaires trs complexes

Du plus simple au plus compliqu

Les algues

II.1 Les chlorophytes (2 ex, chlorophyces, ulvophyces)

II.1.1 Les chlorophyces

Pas de caractres propres,gntique molculaire [squences] groupe monophyltique

Algues deau douce (presque toutes) auxquelles appartiennentchlamydomonas et Volvox

Thalles coccodes ou monadodes, unicellulaires ou coloniaux

Selon les genres, paroi cellulaire absente, ou cellulosiqueou glycoprotique (Chlamydomonas)

Trs souvent flagelles (diffrentes configurations)

Reproduction asexue par mitose possibleReproduction sexue: Cycle monogntique haplontique

Exemples: Chlamydomonas et Volvox

Forme unicellulaire,flagelle et mobile

Elles sont mobiles, jai des preuves

Chlamydomonas

VolvoxColonie mucilagineuseregroupant des cell. de typeChlamydomonas

Exemple:Chlamydomonas(dtail)

Exemple: Chlamydomonas (reproduction, cycle dedveloppement)

cycle monogntiquehaplontique

(cf.poly VF)

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces

Regroupe environ 110 genres et 950 sp. Dont Ulva et CodiumLa grande majorit des taxons est multicellulaireCellules flagelles: gamtes (2 fl.) et spores (4 fl.)

Habitat:Algues essentiellement marines et benthiques, certainessupportent de grandes variations de salinit (qques dulaquicoles)

Usages:Cultives pour lalimentation en Asie (ex: Caulerpa lentilifera),Monostroma nitidum au Japon. Production: 1500 tonnes par anCertaines dans les feuilles de th, caf, plantes ornementales

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Algues envahissantes:

Codium fragile

Un groupe lorigine de bien des invasions

Thalle ramifidichotomiqueDe nombreux poils

En mditerrane, que des femelles, parthnogntique

Benthique

Figure 12 - Cycle de Codium (diplode, monogntique). Attention, en anglais, gametangium peut tre quivalent aux concepts franais de gamtocyste (comme ici !) ou degamtange.

Les algues

Codium fragileCycle de dveloppement

En TP, gamtocystes femelles uniquement

Cycle monogntiquediplophasique

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Algues envahissantes:

Caulerpa taxifolia

Un groupe lorigine de bien des invasions

Relche accidentellement en mditerrane par laquarium de Monaco, prospre en automne et annihile lcosystme local

Benthique

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Algues rencontre possible aux alentour de Montpellier:Bryopsis

Peuvent atteindre de grandes tailles et participer aux cosystmes des rcifs

Benthique

++ changes de nutriments et mtabolites par cytoplasme continu

- - danger en cas de dommage physique (pas de septum)

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Algues rencontre possible aux alentour de Montpellier:Enteromorpha (en forme de boyau)

Particularit:

Zoospores motiles se fixant sur le substrat (biofilm bactrien) se dtachant sil ne convient pas (1er exemple de reconnaissance des signaux bactriens chez un eucaryote)

Benthique

P. . Chaetomorpha (en forme de poil)

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Algue connueAcetabulariaBenthique, siphonne

A jou un grand rle dans la dcouverte du dterminisme dveloppemental

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)Espce modleUlva rigida (laitue des mers)Trs proche dEnteromorpha,car mme ordre

Supporte de grandes variations de salinit prsence en milieu saumtre et en milieu sal

Prolifre rgulirement par fragmentation et dispersion au grs des courants

Figure 11 - Cycle de lUlve (haplo-diplode, digntique isomorphe).

Les algues

II.1.2 Les Ulvophyces (suite)

Ulva rigida

Cycle digntique haplodiplophasique isomorphe (cf. poly)

Les algues

II.2 Les streptophytes (2 ex, zygnematophyces,charophyces)

font parties de la ligne verte~13000 sp.Flagelles (lorsquil y en a) avec une large racine microtubulaireet une seconde trs rduite

II.2.1 Les zygnematophyces (= zygophyces)

Algues deau douce (ds la neige et eaux trs acides pH3)Cycle entirement haplode

Parasexualit

Les algues

II.2.1 Les zygnematophyces (suite)

Algues unicellulaires ou filamenteusesParois pectocellulosiques stratifies (3 couches)

Appareil vgtatif

Mucilage abondant (pectique),reste une trane lors du dplacement

Plastes toils, en lame ou en ruban, en spirale chez SpirogyraChloroplastes forms par des thylacodes empils, commedes vgtaux suprieurs (grana)

Absence de flagelles

Fragmetation du thalle reproduction clonale

Les algues

II.2.1 Les zygnematophyces (suite)

Parasexualit, exemple de conjugaison trs connu (Spirogyra)

Reproduction Cycle monogntique haplontique (cf.poly)

Dvt de papilles de conjuguaison tubes de conjugaison, fusionConjugaison scalariforme zygospores rsistantes (puis Mose)

Les algues

II.2.2 Les charophyces

Six genres (Chara, Lamprothamnium, Lychnotamnus, Nitella,Nitellopsis, Tolypella) et une centaine despces

Appareil vgtatif succession de nuds et dentre noeuds

Appareil vgtatif

Appareil reproducteur particulier

Architecture trs labore, axes principaux et ramificationsRhizodes contenant des statolithes (vacuoles renfermantdu sulfate de baryum) gotropisme

Cellules flagelles, les spermatozodes possdant deuxflagelles ingaux insrs latralement, st ~ bryophytes

Parois cellulaires souvent calcifies

Les algues

II.2.2 Les charophycesEx de charale non identifie

Les algues

HabitatEaux douces, parfois saumtre, pH 5-10, faible profondeur

Rputation dloigner les larves de moustiques, et de soignerles rhumatismes

Agglomration des particules en suspension dans leauFrayres pour les poissons

II.2.2 Les charophyces (suite)

Usage pratique

Rle cologique

AffinitNotamment avec les trachophytes et les bryophytes

surtout en ce qui concerne lappareil reproducteur

Les algues

II.2.2 Les charophyces (suite)

Reproduction (cf. poly)

Organes reproducteurs trs particuliers,

globule mle(chane de gametocystes organiss, formation ~ anthridie de mousse, prfigure le gamtange)

et nucule femelle gamtocyste femelle une seule oosphre

Zygote ou oospore rsistant (subit mose avt germination)

Cycle monogntique haplontique

Les algues

II.2.2 Les charophyces (suite)

Reproduction

Globule ()Chaine degamtocystes

Nucule ()Gamtocyste1 oosphre+ verticille derameaux bicell.protecteurs

Les algues

III. Des algues presque pas vertes

Les RhodophytesInclues dans le phylum des PlantaeConnues sous le nom dalgues rouges

Taxonomie floue (redondances) entre 4000 et 6000 sp.~700 genres, + de 10000 sp. (~ ttes marines et benthiques)

Comment dfinir ce groupe particulier (les rouges de la ligne verte)?

Groupe homogne bien dfini:-- Plastes endosymbiotiques primaires

(phycobilisomes des cyanobactries)-- Amidon formant des grains cytoplasmiques-- Absence totale de flagelles (gamtes y compris)

Les algues

Les Rhodophytes (suite)

Un caractre driv propre aux rhodophytes (sf. Porphyra):La synapse relation entre les cytoplasmes des cell. voisinesOrifice dans la paroi RE protines et polysaccharides acides bouchon synaptiqueArchitecture du bouchon synaptique variable / ordre

Cur du bouchon synaptiqueCouche interne

Couche externe aplatie

Les algues

Les Rhodophytes (suite)

Un caractre driv propre aux rhodophytes (sf. Porphyra):La synapse relation entre les cytoplasmes des cell. voisines

Architecture multiaxiale hirarchise(souvent, prsence de cladomes et pleuridies)

Rarement unicellulaires, gnralement filamenteusesCaractristiques morphologiques et cytologiques:

Orifice dans la paroi RE protines et polysaccharides acides bouchon synaptiqueArchitecture du bouchon synaptique variable / ordre

Le nombre de noyaux peut varier / partie du thalleGracilaria tenuistipitata (cortex ext. uninucl., int plurinucl.)

Les algues

Les Rhodophytes (suite)

Pigments en surnombre dans les phycobilisomes(phycorythrine, phycocyanine, allophycocyanine)

Hydrate de carbone de rserve (glucane) = rhodamylon ou amidon floriden, diffrent de lamidon (+ lugol marron). Form prs de la membrane et non du pyrnode.

Gnralement chlorophylle a seule (parfois d)

caractristiques (suite):

Cell. spcialises: scrtion de bromure des Ceramiaceaeou de produits iods chez les Bonnemaisoniaceae

Avec tout a, voila de quoi les reconnatre

Les algues

Les Rhodophytes (suite)Figure 9 - Cycle ( g.) et structure vgtative ( dr.) de lalgue rouge Antithamnion sarniense. , axe croissance indfinie (ou cladome); cf, axe secondaire (ou cladome-fils); , axe croissance courte (ou pleuridie); gl, cellule glandulaire (ioduque); rh, rhizode (unicellulaire et translucide mais rare).

Cycle de reproduction,

Exemple dAntithamnion:

Cycle haplo-diplode, trigntique, dimorphe avec haplodiplobionte.

(Cf. poly)

Les algues

III. Les algues hors de la ligne verte

htrocontes faisant de la photosynthseex.: Diatomophytes & Phaeophytes

III.1 Les algues brunes sensus stricto

Sens ancien, dans la classification des algues:algues aux cils diffrents des autres

Sens rel, commun, du mot htroconte :un des deux cils porteur de mastigonmestubulaires tripartites aspect plumeux dun cil

Endosymbiose secondaire (plastes 4 membranes)

Les algues

III.1.1 Les phaeophytesEntre 900 et 2000 sp. points communs groupe homogne

Grande variabilit de formes vgtatives :Microscopiques mais jamais unicell. appareils vgtatifs complexes organismes gants (Macrocystis; 60m)

Caractres propres:Au sein des htrocontes seuls avec plasmodesmesOrganes reproducteurs particuliersCytologie:1 plsrs plastes contenant ou non un pyrnode souvent exsertet pdoncul (cf. poly)

Presque toutes marines

Utilises dans lalimentation humaine, santUndaria pinatifida = wakame japonais (tang de thau)

Les algues

III.1.1 Les phaeophytes (suite)

Cytologie (suite):Structures spcialises contenant des polyphnols, de forme sphrique, de taille variable, dans le cytoplasme, souvent prs du noyau physodesObservable au microscope (~ bille translucide), colorable au bleu de crsyl

Rle : migration et excrtion dans la paroi constit de la paroiRappelle la vacuole dexocytose des Vx suprieurs Accumulation la surface des cell. dune lsionRle dans la division cell. (alignement dans le plan de div.)

Les algues

III.1.1 Les phaeophytes (suite)Pigments:Chlorophylle (a, c1, c2, c3), xanthophylle (jaune du plaste)

Reproduction:

Cycle de vie digntique, haplo-diplode

Sporophyte (2n) Gamtophyte (n)

Grande variabilit ds lorganisation des cycles de repro.

Espces diplobiontiques (2 catgories dindividus) iso et htromorphes(ds ce cas un rduit)

(cf. poly, Dictyota dichotoma)

Les algues

III.1.1 Les phaeophytes (suite)

Reproduction (suite):

Espces haplobiontiques(1 seule catgorie dindividus),gnralement correspondant la phase diplode,gamtophyte trs rduit dvt intra-sporophytique

Espce cycle identique:Cystoseira barbata (vue en TP)

Fucus spiralis

Les algues

III.1.2 Les Diatomophytes (ou Bacillariophytes)Unicellulaires (cf. poly)

Plastes couleur dore (fucoxanthine)

Caractres propres:

Reproduction:Diplontes se multipliant clonalement par mitose

(les deux valves se sparent)

Dans tous les milieux, piphytes (cf.TP) ou planctoniques

Enveloppe siliceuse bivalve (le frustule) Diatomite

Dpourvues de flagelles

Production dacide domoque (genre Pseudonitzschia)1961 (Californie) indigestion danchois oiseaux agressifs

Cytologie:

Les algues

III.2 Les haptophytes80 genres, 300 sp.Unicellulaires, essentiellement marins et planctoniques1 ou 2 plastes, thilacodes disposs par trois

Prsence dun haptonme= appendice en forme de flagelle, situ entre les deux flagellesMode nutritionnel particulier car mixotrophie rpandue

(temporairement htrotrophes, prdation de bactries)

Bloom (fin du printemps) anoxie locale forte mortalitanimale

Impact cologique consquent

mission de dimthylsulfure (DMS) influence du climat (pluies acides et augmentation de la reflection des nuages)

Des formes splendides

Les algues

III.2 Les haptophytes (suite)Coccolithus pelagicusCoccolithes (caille calcaire)

Pleurochrysis carterae

p Ophiaster sp.

Les algues

III.3 Les dinophytes550 genres, 4000 sp. (1/2 fossiles)Majoritairement unicell., planctoniques et marins

Flagelles particuliers, dissemblables, insrs en face ventrale= dinocontNoyau particulier (dinocaryon), chromosomes figurs contenant peu dhistones

Mitose particulire: lenveloppe nuclaire reste intacte mais un faisceau joue tout de mme un rle daide la sparation des chomosomes (les microtubules rentrent par des tunnels dans lenv. nuc.)

Caractres propres:

Les algues

III.3 Les dinophytes (suite)

Peridinium

Ceratium

Gymnodinium sp.

Couche priphrique= plaque cellulosique

Les algues

III.3 Les dinophytes (suite)

MixotrophesBlooms et dgagement de DMS

Impact cologique

Responsables desmares rouges

Les algues

III.3 Les dinophytes (suite)Le cas Alexandrium

Impact conomique conchylicole (Bretagne, le dOlron, bassin dArcachon et Bouzigues)

Production de toxines paralysantesContamination des organismes filtreurs (huitres, moules) empoisonnements mortels pour lhomme

rsistant la cuissonSeuil de toxicit 500 000 cellules L-1

Autre espce toxique : Pfisteria piscicidaCte est des USA, neurotoxines stockes dans les poissonsqui le consomme (absent en France)

Les algues

IV. Leucaryote: une chimre des temps passs

Caractristiques de dorganismes diffrents lintrieur des vgtaux

Explication 2 : vnements multiples dendosymbiose lorigine des eucaryotes possdant des plates et des mitochondries (propose ds 1883, approuve en 1967)

Comment des lignes diffrentes regroupent-elles les mmes caractristiques quelles ne partagent pourtant pas avec leurs plus proches parents (par ex: les plastes) ?

Explication 1 : Un anctre commun acquiert le plaste, sen suit des pertes multiples

Indice de dpart : plastes et mitochondries se multiplient par bipartition comme les procaryotes

Acquisitions ou pertes (non exclusif).

Les algues

IV.1 La thorie de lendosymbiose primaire

Arguments favorables:Points communs plastes / cyanophytes

membrane interne formant les thylacodesChez les embryophytes, les algues vertes et les rhodophytes

plaste double membrane

Flagellhtrotrophe

cyanophyte

Phagocytose

Cyanophytequi voluera en

plaste

Le nombre de membranes (2)est cohrent avec la thorie

Les algues

IV.1 La thorie de lendosymbiose primaire (suite)Membrane interne de lenveloppe plastidiale des Glaucophytes=peptidoglicanes composant naturel de la paroi des cyano.

Cyanobactrie endosymbiotique protection inutileChez les chlorobiontes et les rhodophytes rgression paroi

Endosymbiose primaire = change protection / ressource

Ressource issue de la photosynthse (Hydrates de carbones, acides gras et acides amins)

Membrane interne origine purement procaryotiqueMembrane externe origine purement eucaryotique

plus proche de celle des procaryotes

Les algues

IV.1.1 Lenveloppe plastidiale des GlaucophytesAttendu

Mb. phagocytose de lhte eucaryotiqueMb. lipopolysaccahridiqueLipoprotinesPeptidoglycanesMb. plasmique de la cyanobactrie

Paroi murique

Observ chez les glaucophytesMb. procaryotique (driv mb. lipopolysac.) + phosphatidilicholine (origine eucaryotique)

LipoprotinesPeptidoglycanes (paroi murique vestigiale)Mb. Procaryotique (driv mb. plasm. cyano.)

Fusion mb. lipoprot. cyano. & mb. cacuole dendocytosePourrait tre d linstallation du symbionte dans le cytosol comme dans les endosymbioses rcentes (ex: Listeria)

Les algues

IV.1.2 Et lhte dans tout aPreuves de lorigine du symbiote OKOrigine de lhte:Probablement unicell. flagell

= anctre commun de la ligne verteHtrotrophe et capable de phagocytose

IV.1.3 BilanHypothse la + vraisemblable:Un flagell ancestral phagocytose dune cyanophyteSymbiose la place de la digestionInstallation de la cyano. ds le cytoplasmeModification de la mb. externe lipopolysaccharidique

(fusion avec la vacuole de phagocytose eucaryote)Covolution codpendance rduction de la paroi cyano disparition des peptidoglycanes (chloro et rhodo)

Les algues

IV.2 La thorie de lendosymbiose secondaire

Phaeophytes et Haptophytes plastes 4 membranesHyp 1: les deux membranes les plus externes du plaste

origine : hte ????Rappel (la mb. ext. des chloroplastes mixte)

Non vr

ifi

Alors, quelle autre explication

Membrane la plus externe constitue de REG(pourvu de ribosomes)

Hyp 2: il y a eu des endosymbioses successives

illustration

Les algues

IV.2 La thorie de lendosymbiose secondaire (suite)

Origine du plaste 4 membranes

Flagellhtrotrophe Algue

eucaryote

Phagocytose

1re tape: la capture

Noyau

Flagellhtrotrophe

Cyanophyte

Endosymbioseprimaire

Mitochondrie

REG

Les algues

IV.2 La thorie de lendosymbiose secondaire (suite)Origine du plaste 4 membranes

2nde tape: tablissement dune relation endosymbiotique

Nuclomorphe

Rgressioncytoplasmique Observ chez les

Cryptophytes

Les algues

IV.2 La thorie de lendosymbiose secondaire (suite)Origine du plaste 4 membranes

2nde tape: tablissement dune relation endosymbiotique

Nuclomorphe

Rgressioncytoplasmique Observ chez les

Cryptophytes

Rgression compltedu contenu periplastidial

Observ chez les Phaeophytes et les Haptophytes

Conserv car code pour des protines indispensables au maintien du plaste

Pourquoi maintien dun nuclomorphe?

Les algues

IV.2 La thorie de lendosymbiose secondaire (suite)Origine du plaste 3 membranes des dinophytes

Flagellhtrotrophe

Algueeucaryote

Myzocytose

Paroi de lalguelaisse de cot

Rgressionpriplasmique

Les algues

V. volution des cycles de reproduction

Chlorophytes :Monogntique

Haplontique

DigntiqueHaplo-diplontique Isomorphe (Ulvales),

+ ou htromorphe (Bryopsidales) Diffrent du cycle originel ????

Gnrationsporophytique

phase diplode

MonogntiqueHaplontique

en grande partie

Les algues

V. volution des cycles de reproduction (suite)

Streptophytes : MonogntiqueHaplontique

Gnrationsporophytique

phase diplode

DigntiqueHtromorphe

Embryophytes :

tape finale de la reprsentation des algues

dans la ligne verte

Les algues

V. volution des cycles de reproduction (suite)

Rhodophytes : DigntiqueHaplontique

Augmentation du succs reproducteur en labsence

de gamtes nageurs

Gnrationcarposporophytique

Trigntiqueavec prsence

dun diplobionte

Florideophyceae :

Les algues

V. volution des cycles de reproduction (suite)

Stramnopiles : MonogntiqueHaplontique

ouDiplontique

isomorphe

Gnrationsporophytique

DigntiqueHaplodiplontique

Phaeophytes :

DigntiqueHaplodiplontiquehtromorphe

Fucales

Rduction extrme du

gamtophyte

Convergence adaptative (parallle) avec les spermaphytes

Les algues

VI. Ecophysiologie de la reproductionLe cycle de vie dtermine directement la reproduction

Ex.: Dictyota fasciola, prpondrance de la phase vgtative

hyp1 majorit des ttraspores miotiques non viableshyp2 maturit sexuelle gamtophytes non atteinte

Lhaplodie serait-elle un dsavantage ?Peu probable, car pas le cas dans les autres espces

Peut-tre une stratgie cologique trouvant son sens en rponse aux pressions volutives de nature environnementale

VI.1 Frquence relative gnrations sexues/vgtatives

Les algues

VI.2 Succession croissance / reproduction

Effet environnemental- Lumire lunaire (bleue) mission de gamtes- Certaines tempratures (variable / algue)

production de gamtocystes- Photopriode (hrs jour / hrs nuit), en gnral effetpositif de la longueur du jour sur la production decystes, souvent en interaction avec la temprature

Lumire et temprature tudies probablement interagissant avec dautres conditions environnementales (Petalonia iode)

Les algues

VI.2 Succession croissance / reproduction (suite)

4 types dhorloge biologique interne chez les algues:- circadienne (priodicit dune journe), croissance des laminaires

- circatidale (priodicit de 14 jours, rythme des mares), ex: mission des gamtes dUlva et Enteromorpha

- circalunaire (priodicit de 28 jours, rythme des phases lunaires), ex: cycle de reproduction de Dictyota

- circannuelle (priodicit dun an, rythme des saisons), croissance des laminaires

Souvent tudi dans un souci de production (ex: Porphyra),le contrle du cycle permet le contrle du rendement.Ex: Laminaires en jours courts croissance continue

Les algues

VII. Conclusion

Les algues

- Organismes simples ( avances fondamentales)- grande variabilit des morphologies et syst. de reproduction- Regroupement de classification arbitraire (paraphyltiques)- tape cl de lvolution des vgtaux (endosymbiose I)- Rle cologique majeur- Application multiples

Les algues

Bibliographie

Bruno de Reviers. Biologie et Phylognie des algues, tomes 1 et 2. Belin, Paris.

Peter Raven, Ray Evert & Susan Eichhorn. Biology of Plants. 7th ed. chapter 15 Protista: Algae and heterotrophicprotists. Freeman and co. USA.

Kingsley Stern. Biology of Plants. Introductory Plant Biology.5th ed. WC Brown and co., USA.