Microcystis aeruginosa - Microcystis aeruginosa
| Microcystis aeruginosa | |
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Classement scientifique 
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| Domaine: | Bactéries |
| Phylum: | Cyanobactéries |
| Classer: | Cyanophycées |
| Commander: | Chroococcales |
| Famille: | Microcystacées |
| Genre: | Microcystis |
| Espèce: |
M. aerugonisa
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| Nom binomial | |
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Microcystis aerugonisa Kützing, 1846
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Microcystis aeruginosa est une espèce de cyanobactérie d' eau doucequi peut former des proliférations d'algues nuisibles d'importance économique et écologique. Ce sont les efflorescences cyanobactériennes toxiques les plus courantes dans les eaux douces eutrophes . Les cyanobactéries produisent des neurotoxines et des hépatotoxines peptidiques, telles que la microcystine et la cyanopeptoline . Microcystis aeruginosa produit de nombreux congénères de microcystine, la microcystine-LR étant la plus courante. Des efflorescences de Microcystis ont été signalées dans au moins 108 pays, avec une production de microcystine notée dans au moins 79.
Caractéristiques
Comme l'indique la dérivation étymologique, Microcystis est caractérisé par de petites cellules (de seulement quelques micromètres de diamètre), dépourvues de gaines individuelles.
Les cellules sont généralement organisées en colonies (dont de grandes colonies peuvent être observées à l'œil nu) qui commencent sous une forme sphérique, mais perdent leur cohérence pour devenir perforées ou de forme irrégulière au fil du temps en culture. Des preuves récentes suggèrent que l'un des moteurs de la formation des colonies est la perturbation/le mélange de la colonne d'eau.
Le protoplaste est de couleur bleu-vert clair, apparaissant sombre ou marron en raison des effets optiques des vésicules remplies de gaz ; cela peut être utile comme caractéristique distinctive lors de l'utilisation de la microscopie optique . Ces vésicules fournissent la flottabilité nécessaire à M. aeruginosa pour rester à un niveau dans la colonne d'eau auquel elles peuvent obtenir des niveaux optimaux de lumière et de dioxyde de carbone pour une croissance rapide.
Écologie
M. aeruginosa est favorisé par les températures chaudes, mais la toxicité et les taux de croissance maximaux ne sont pas totalement couplés, car la cyanobactérie a les taux de croissance de laboratoire les plus élevés à 32 °C, tandis que la toxicité est la plus élevée à 20 °C, diminuant en fonction de l'augmentation de la toxicité. températures supérieures à 28 °C. La croissance s'est avérée limitée en dessous de 15 °C.
La plante aquatique Myriophyllum spicatum produit des acides ellagique , gallique et pyrogallique et de la (+)- catéchine , des polyphénols allélopathiques inhibant la croissance de M. aeruginosa .
Toxines
M. aeruginosa peut produire à la fois des neurotoxines ( lipopolysaccharides -LPS) et des hépatotoxines ( microcystines ).
Importance économique
En raison de la production de toxine microcystine de M. aeruginosa dans de bonnes conditions environnementales, il peut être une source de pollution de l'eau potable . Les mesures d'atténuation de la qualité de l'eau sous la forme d'installations de filtration de l'eau peuvent entraîner une augmentation des coûts économiques, ainsi que des dommages au tourisme local causés par la fermeture de lacs ou d'autres voies navigables. Ces dernières années, des incidents majeurs se sont produits en Chine et aux États-Unis / Canada
M. aeruginosa fait l'objet de recherches sur la production naturelle d' hydroxytoluène butylé (BHT), un antioxydant, un additif alimentaire et un produit chimique industriel.
Importance écologique
En 2009, une mortalité de mammifères sans précédent dans la partie sud du parc national Kruger a conduit à une enquête mettant en cause M. aeruginosa . Les animaux morts comprenaient des brouteurs et des brouteurs, qui préféraient boire du côté sous le vent de deux barrages, un point naturel d'accumulation pour les proliférations de Microcystis à la dérive . Les mammifères tels que les éléphants et les buffles qui pataugent généralement dans l'eau avant de boire n'ont pas été affectés, tout comme les crocodiles résidents. La source de nutriments qui a soutenu la croissance de Microcystis a été réduite aux excréments et à l'urine évacués dans l'eau par une grande population d'hippopotames résidents, non affectés par la prolifération. Le problème immédiat a été résolu par la rupture des murs du barrage et le drainage de l'eau. M. aeruginosa est le genre cyanobactérien le plus abondant en Afrique du Sud, avec des souches à la fois toxiques et inoffensives. Certains plans d'eau sud-africains sont désormais fortement contaminés, principalement à cause des retours d'usines de traitement des eaux usées dysfonctionnelles qui déversent chaque jour plus de 4 milliards de litres d'eaux usées non traitées, ou au mieux partiellement traitées, dans les rivières réceptrices, le barrage de Hartebeestpoort étant parmi les pires.
La microcystine a été liée à la mort de loutres de mer en 2010, une espèce menacée aux États-Unis. L'empoisonnement résultait probablement de la consommation de bivalves contaminés souvent consommés par les loutres de mer et les humains. Ces bivalves dans la région présentaient une bioamplification significative (jusqu'à 107 fois les niveaux d'eau ambiants) de la microcystine.
Métabolisme du glyphosate
Les proliférations d'algues de cyanobactéries se développent dans la forte teneur en phosphore du ruissellement agricole. En plus de consommer du phosphore, M. aeruginosa se nourrit de glyphosate , bien que des concentrations élevées puissent l'inhiber. M. aeruginosa a montré une résistance au glyphosate à la suite de mutations présélectives, et la présence de glyphosate constitue un avantage pour ce microbe et d'autres qui sont capables de tolérer ses effets, tout en tuant les moins tolérants. En revanche, des recherches dans le lac Érié ont suggéré que le glyphosate pourrait entraîner la prolifération d'une autre cyanobactérie, Planktothrix , à la place de Microcystis .