Les algues vertes - Green algae

Les algues vertes
Stigeoclonium, un genre d'algue verte chlorophyte
Stigeoclonium , un genre d'algue verte chlorophyte
Classement scientifiqueModifier ce classement
(non classé): Archaeplastida
Royaume: Plantes
Groupes inclus
Taxons inclus de manière cladistique mais traditionnellement exclus

Les algues vertes (singulier : algue verte ) sont un grand groupe informel d' algues composé des Chlorophyta et Charophyta / Streptophyta , qui sont maintenant placées dans des divisions séparées , avec les Mesostigmatophyceae plus basales , Chlorokybophyceae et Spirotaenia .

Les plantes terrestres, ou embryophytes , auraient émergé des charophytes . Par conséquent, cladistiquement , les embryophytes appartiennent également aux algues vertes. Cependant, parce que les embryophytes sont traditionnellement classés comme ni algues ni algues vertes, les algues vertes sont un groupe paraphylétique . Depuis la prise de conscience que les embryophytes ont émergé de l'intérieur des algues vertes, certains auteurs commencent à les inclure. Le clade qui comprend à la fois les algues vertes et les embryophytes est monophylétique et est appelé clade Viridiplantae et royaume Plantae . Les algues vertes comprennent des flagellés unicellulaires et coloniaux , la plupart avec deux flagelles par cellule, ainsi que diverses formes coloniales, coccoïdes et filamenteuses, et des algues macroscopiques multicellulaires . Il existe environ 22 000 espèces d'algues vertes. De nombreuses espèces vivent la majeure partie de leur vie sous forme de cellules individuelles, tandis que d'autres espèces forment des coenobia (colonies), de longs filaments ou des algues macroscopiques hautement différenciées.

Quelques autres organismes dépendent des algues vertes pour effectuer la photosynthèse pour eux. Les chloroplastes dans dinoflagellés du genre Lepidodinium , euglénides et chlorarachniophyta ont été acquises à partir d' algues vertes ingérée, et celui - ci conservent un nucléomorphe (noyau vestigiale). Les algues vertes se trouvent également en symbiose dans la paramécie ciliée , et dans Hydra viridissima et dans les vers plats . Certaines espèces d'algues vertes, en particulier des genres Trebouxia de la classe Trebouxiophyceae et Trentepohlia (classe Ulvophyceae ), peuvent être trouvées en associations symbiotiques avec des champignons pour former des lichens . En général, les espèces fongiques associées aux lichens ne peuvent pas vivre seules, tandis que les espèces d'algues vivent souvent dans la nature sans le champignon. Trentepohlia est une algue verte filamenteuse qui peut vivre de façon autonome sur un sol humide, des roches ou des écorces d'arbres ou former le photosymbiote dans les lichens de la famille des Graphidacées . Aussi la macroalgue Prasiola calophylla (Trebouxiophyceae) est terrestre, et Prasiola crispa , qui vit dans la zone supralittorale , est terrestre et peut dans l'Antarctique former de grands tapis sur sol humide, notamment près des colonies d'oiseaux.

Structure cellulaire

Les algues vertes ont des chloroplastes qui contiennent de la chlorophylle a et b , leur donnant une couleur vert vif, ainsi que les pigments accessoires bêta-carotène (rouge-orange) et xanthophylles (jaune) dans les thylakoïdes empilés . Les parois cellulaires des algues vertes contiennent généralement de la cellulose et stockent des glucides sous forme d' amidon .

Toutes les algues vertes ont des mitochondries avec des crêtes plates . Lorsqu'ils sont présents, des flagelles appariés sont utilisés pour déplacer la cellule. Ils sont ancrés par un système en forme de croix de microtubules et de brins fibreux. Les flagelles ne sont présents que dans les gamètes mâles mobiles des charophytes bryophytes, ptéridophytes, cycas et Ginkgo , mais sont absents des gamètes de Pinophyta et des plantes à fleurs .

Les membres de la classe Chlorophyceae subissent une mitose fermée dans la forme la plus courante de division cellulaire parmi les algues vertes, qui se produit via un phycoplaste . En revanche, les algues vertes charophytes et les plantes terrestres (embryophytes) subissent une mitose ouverte sans centrioles . Au lieu de cela, un « radeau » de microtubules, le phragmoplaste , est formé à partir du fuseau mitotique et la division cellulaire implique l'utilisation de ce phragmoplaste dans la production d'une plaque cellulaire .

Origines

Les eucaryotes photosynthétiques sont nés à la suite d'un événement endosymbiotique primaire , au cours duquel une cellule eucaryote hétérotrophe a englouti un procaryote de type cyanobactérie photosynthétique qui s'est intégré de manière stable et a finalement évolué en un organite lié à la membrane : le plaste . Cet événement d'endosymbiose primaire a donné naissance à trois clades autotrophes avec des plastes primaires : les plantes vertes , les algues rouges et les glaucophytes .

Évolution et classement

Une croissance de l'algue verte Ulva sur substrat rocheux au bord de l'océan. Certaines algues vertes comme l' Ulva utilisent rapidement les nutriments inorganiques provenant du ruissellement des terres et peuvent donc être des indicateurs de pollution par les nutriments.

Les algues vertes sont souvent classées avec leurs descendants embryophytes dans le clade de plantes vertes Viridiplantae (ou Chlorobionta ). Les viridiplantae, avec les algues rouges et les algues glaucophytes , forment le supergroupe Primoplantae, également connu sous le nom d' Archaeplastida ou Plantae sensu lato . L'algue verte ancestrale était un flagellé unicellulaire.

Les Viridiplantae ont divergé en deux clades. Les Chlorophyta comprennent les premières lignées divergentes de prasinophytes et le noyau Chlorophyta, qui contient la majorité des espèces d'algues vertes décrites. Les Streptophyta comprennent les charophytes et les plantes terrestres. Vous trouverez ci-dessous une reconstruction consensuelle des relations entre les algues vertes, principalement basée sur des données moléculaires.

Viridiplantes /

Mésostigmatophycées

Spirotaénie

Chlorokybophycées

Chlorophyta
noyau Chlorophyta
Chlorophytine

Ulvophycées

Chlorophycées

Trébouxiophycées

Chlorodendrophycées

Pédinophycées

Prasinophytes Clade VIIA

Prasinophytes Clade VIIC

Pycnococcacées

Néphroselmidophycées

Mamiellophycées

Pyramimonadales

Palmophyllophycées

Palmophyllales

Prasinococcales

Streptophytes /

Klebsorbidophycées

Phragmoplastophyta

Charophycées

Coléochétophycées

Zygnematophycées

Mesotaeniacées ss

Embryophyte (plantes terrestres)

Charophyta
les algues vertes

Le caractère basal des Mesostigmatophyceae, des Chlorokybophyceae et des spirotaenia ne sont que plus classiquement des Streptophytes basaux.

Les algues de ce groupe paraphylétique "Charophyta" étaient auparavant incluses dans Chlorophyta, donc les algues vertes et Chlorophyta dans cette définition étaient des synonymes. Au fur et à mesure que les clades d'algues vertes se résolvent, les embryophytes, qui sont une branche charophyte profonde, sont inclus dans " algues ", " algues vertes " et " Charophytes ", ou ces termes sont remplacés par une terminologie cladistique telle que Archaeplastida , Plantae , Viridiplantae ou streptophytes , respectivement.

la reproduction

Conjugaison des algues vertes

Les algues vertes sont un groupe d'organismes photosynthétiques et eucaryotes qui comprennent des espèces ayant des cycles de vie halobiontiques et diplobiontiques. Les espèces diplobiontiques, comme Ulva , suivent un cycle de reproduction appelé alternance de générations dans lequel deux formes multicellulaires, haploïdes et diploïdes, alternent, et celles-ci peuvent être ou non isomorphes (ayant la même morphologie). Chez les espèces haplobiontiques seule la génération haploïde, le gamétophyte est multicellulaire. L'ovule fécondé, le zygote diploïde , subit une méiose , donnant naissance à des cellules haploïdes qui deviendront de nouveaux gamétophytes. Les formes diplobiontiques, qui ont évolué à partir d'ancêtres haplobiontiques, ont à la fois une génération haploïde multicellulaire et une génération diploïde multicellulaire. Ici, le zygote se divise à plusieurs reprises par mitose et se développe en un sporophyte diploïde multicellulaire . Le sporophyte produit des spores haploïdes par méiose qui germent pour produire un gamétophyte multicellulaire. Toutes les plantes terrestres ont un ancêtre commun diplobiontique, et les formes diplobiontiques ont également évolué indépendamment au sein des Ulvophyceae plus d'une fois (comme cela s'est également produit dans les algues rouges et brunes).

Les algues vertes diplobiontiques comprennent des formes isomorphes et hétéromorphes. Chez les algues isomorphes, la morphologie est identique dans les générations haploïdes et diploïdes. Chez les algues hétéromorphes, la morphologie et la taille sont différentes chez le gamétophyte et le sporophyte.

La reproduction varie de la fusion de cellules identiques ( isogamie ) à la fécondation d'une grande cellule non mobile par une plus petite mobile ( oogamie ). Cependant, ces traits montrent une certaine variation, notamment parmi les algues vertes basales appelées prasinophytes .

Les cellules d'algues haploïdes (contenant une seule copie de leur ADN) peuvent fusionner avec d'autres cellules haploïdes pour former des zygotes diploïdes. Lorsque les algues filamenteuses font cela, elles forment des ponts entre les cellules et laissent des parois cellulaires vides qui peuvent être facilement distinguées au microscope optique. Ce processus est appelé conjugaison et se produit par exemple chez Spirogyra .

Phéromone sexuelle

La production de phéromones sexuelles est probablement une caractéristique commune des algues vertes, bien qu'elle n'ait été étudiée en détail que dans quelques organismes modèles. Volvox est un genre de chlorophytes . Différentes espèces forment des colonies sphériques comptant jusqu'à 50 000 cellules. Une espèce bien étudiée, Volvox carteri (2 000 à 6 000 cellules) occupe des flaques d'eau temporaires qui ont tendance à s'assécher à la chaleur de la fin de l'été. Au fur et à mesure que leur environnement se dessèche, V. carteri asexuée meurt rapidement. Cependant, ils sont capables d'échapper à la mort en passant, peu de temps avant la fin du séchage, à la phase sexuée de leur cycle de vie qui conduit à la production de zygotes dormants résistants à la dessiccation . Le développement sexuel est initié par une phéromone glycoprotéique (Hallmann et al., 1998). Cette phéromone est l'une des molécules effectrices biologiques connues les plus puissantes. Il peut déclencher le développement sexuel à des concentrations aussi faibles que 10 -16 M. Kirk et Kirk ont ​​montré que la production de phéromones induisant le sexe peut être déclenchée expérimentalement dans les cellules somatiques par un choc thermique . Ainsi, le choc thermique peut être une condition qui déclenche habituellement une phéromone induisant le sexe dans la nature.

Le complexe Closterium peracerosum-strigosum-littorale (C. psl) est un groupe d'algues charophycées unicellulaires et isogames qui est le plus unicellulaire par rapport aux plantes terrestres. Des souches hétérothalliques de différents types d'accouplement peuvent se conjuguer pour former des zygospores . Les phéromones sexuelles appelées protéines induisant la libération de protoplastes (glycopolypeptides) produites par les cellules de type sexuel (-) et de type sexuel (+) facilitent ce processus.

Physiologie

Les algues vertes, y compris les algues characéennes, ont servi d' organismes expérimentaux modèles pour comprendre les mécanismes de la perméabilité ionique et à l'eau des membranes, l' osmorégulation , la régulation de la turgescence , la tolérance au sel , le flux cytoplasmique et la génération de potentiels d'action .

Les références

Liens externes