Les algues sont des organismes eucaryotes chlorophylliens autotrophes à thalles qui vivent majoritairement en milieu aquatique (eaux douces, saumâtres ou marines). Elles regroupent plus de 35000 espèces extrêmement diversifiées réparties dans des groupes phylogénétiques très différents. Elles peuvent être unicellulaires microscopiques, pluricellulaires ou filamenteuses. Si la majorité des algues sont marines ou dulcicoles, certaines espèces sont terrestres tandis que d'autres vivent en symbiose avec des champignons pour former les lichens, ou encore avec des invertébrés marins.
Contrairement aux plantes terrestres, les algues pluricellulaires macroscopiques ne possèdent ni racines, ni tiges, ni feuilles. Les plus grandes forment un thalle plus ou moins complexe formé de tissus peu ou pas différenciés.
Toutes les algues contiennent de la chlorophylle, un pigment assimilateur qui leur permet de capter et de transformer la lumière afin de réaliser la photosynthèse, et donc de produire leur propre matière organique à partir de l'eau et du gaz carbonique. La chlorophylle peut être masquée par d'autres pigments dits accessoires qui captent différentes longueurs d'onde lumineuses et les redirigent vers la chlorophylle. Selon leur composition en pigments, les algues peuvent vivre plus ou moins profondément dans l'eau, le spectre lumineux variant en fonction de la profondeur.
Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique (groupe polyphylétique). Elles rassemblent des organismes très différents sur le plan phylogénétique, définis principalement sur des critères morphologiques, écologiques et fonctionnels, par opposition aux plantes terrestres. Traditionnellement, on les classe selon leur couleur et les pigments qu’elles contiennent en plus de la chlorophylle : Elles regroupent des organismes très divers sur le plan phylogénétique,
- Les algues vertes (Chlorophytes et Charophytes)
- Les algues rouges (Rhodophytes)
- Les algues brunes et apparentées ou algues brun-doré (Ochrophytes)
- Autres groupes d'algues unicellulaires
➤ Diversité et position systématique des macroalgues, Christophe Destombe, 2011 (PDF)
Les algues ont des modes de reproduction et des cycles de vie très variés, parfois très complexes. Elles peuvent se reproduire par reproduction asexuée (simple division chez les unicellulaires; bourgeonnement ou fragmentation du thalle chez les pluricellulaires) ou par reproduction sexuée. Chez plusieurs algues, le cycle de vie comporte une alternance de génération entre deux formes sexuée et asexuée dont les différences morphologiques sont plus ou moins marquées : soit le gamétophyte qui produit les gamètes et le sporophyte qui produit les spores dont la germination donne le gamétophyte. Leur reproduction nécessite obligatoirement la présence d'eau.
Les algues ont un rôle essentiel dans la biosphère. Grâce à la photosynthèse, elles produisent près de 50% de l'oxygène atmosphérique et fixent 40% du gaz carbonique. En plus d'être d'importants producteurs d'oxygène et de biomasse, les microalgues qui abondent dans le phytoplancton sont à la base de presque toutes les chaines alimentaires marines. Par ailleurs, les macroalgues abritent une grande diversité d'animaux marins, notamment durant leur stade juvénile, en leur fournissant habitat et nourriture.
Sensibles aux conditions environnementales et aux pressions anthropiques (eutrophysation, pollution, etc.), certaines espèces peuvent proliférer et causer des efflorescences ou blooms algaux. ceux-ci sont responsables de problèmes écologiques ou sanitaires tels que la désoxygénation et l'altération de la qualité de l'eau, la mortalité des poissons, la production de toxines ou de gaz toxiques issus de leur décomposition, etc..
Riches en protéines, en minéraux et en oligoéléments (iode, magnésium), plusieurs algues sont récoltées ou cultivées à des fins alimentaires, agricoles ou industrielles.
Dans les régions côtières, les algues sont couramment utilisées comme engrais et amendements pour les sols acides ou comme complément alimentaire pour le bétail (tourteaux, farines). Par exemple, en Bretagne, le goémon (mélange d'algues échouées et récoltées sur les plages) est utilisé comme engrais depuis le Moyen-Âge. Par ailleurs, les algues sont une source non négligeable de nourriture pour certaines populations humaines, notamment au Japon, en Chine et en Corée. Elles sont consommées fraiches ou séchées ou encore en poudre.
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| Culture de nori (algures rouges comestibles) sur des filets placés dans des eaux côtières peu profondes au Japon. Séchées et conditionnées en fines feuilles, le nori sert à confectionner les suchis et makis. Crédit photo: Asturio Cantabrio via Wikipédia |
Toutefois, les algues ont une capacité élevée d'absorber certains métaux lourds et polluants. De fait, leur consommation peut compter des risques pour la santé si elles sont récoltées dans des eaux polluées.
Les algues sont aussi exploitées pour produire des additifs alimentaires, pharmaceutiques ou cosmétiques, des biocarburants (biodiésel, bioéthanol, biogaz), des plastiques biodégradables. On s'en sert aussi pour filtrer les eaux usées dans le stations d'épuration (phycoremédiation).
Enfin, de nombreuses microalgues sont cultivées en bioréacteurs pour nourrir les animaux d’aquaculture, notamment les bivalves filtreurs (huitres, moules, pétoncles).
➤ En savoir plus sur l'algoculture ou culture des algues (IFREMER).
Algues vertes
Les algues vertes contiennent dans leurs chloroplastes divers pigments dont les chlorophylles a et b, responsables de leur couleur verte, et des pigments jaunes accessoires, les caroténoïdes. Leurs pigments absorbent surtout la lumière rouge qui ne parvient pas en dessous de 15 mètres de profondeur, ce qui limite leurs habitats aux eaux les moins profondes. Leurs cellules possèdent des chloroplastes semblables à celles des plantes terrestres, et comme ces dernières, elles stockent leurs surplus photosynthétiques sous forme d'amidon dans des plastes spécialisés, les amyloplastes.
Étroitement apparentées aux plantes terrestres, les algues vertes forment avec elles le groupe des végétaux verts (Viridiplantae ou Chlorobiontes). Elles comprennent environ 8 000 espèces, présentant une grande diversité d’organisations : unicellulaires, multicellulaires ou filamenteuses. Ces espèces sont réparties en plusieurs groupes phylogénétiques, parmi lesquels les plus importants sont les Chlorophytes et les Charophytes.
Chlorophytes
Les Chlorophytes (du grec Chloros, vert) rassemblent plus de 7000 espèces très diversifiées qui vivent aussi bien dans les eaux douces et marines peu profondes que sur les sols humides, les troncs d'arbres ou les glaces. On y trouve des algues unicellulaires mobiles ou non qui peuvent vivre libres (Chlamydonas) ou en colonies (Volvox). D'autres espèces sont pluricellulaires et forment de longs filaments (Spirogyra, Ulothrix) ou des thalles plus ou moins développés (Ulva).
Plusieurs Chlorophytes unicellulaires ou filamenteuses sont des symbiotes facultatifs des lichens.
La plupart des algues vertes affectionnent les eaux riches en nutriments et leur prolifération peut causer des marées vertes. Certaines espèces sont envahissantes.
Parmi les Chlorophytes, on trouve entre autres les Ulvophyceae, dont les ulves (Ulva sp) qui sont abondantes sur les côtes des mers tempérées, et les Chlorophyceae qui sont principalement des algues unicellulaires d'eau douce ou terrestres.
Ulvophyceae
Les Ulvophyceae sont majoritairement des algues vertes marines, souvent visibles sur les côtes. Elles présentent des thalles pluricellulaires parfois de grande taille comme Ulva, la laitue de mer. Leur organisation peut être simple, par exemple sous la forme de simples feuillets ou filaments, ou plus complexe. Elles participent fortement à la production primaire des zones littorales et peuvent être impliquées dans les phénomènes de marées vertes.
Les microalgues Ulothrix forment de petits filaments composés de cellules en colonnes protégées par une enveloppe visqueuse. Elles peuvent coloniser les rochers littoraux sur lesquels elles forment des tapis verts.
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| Filament de Ulothrix spp. forment de petits filaments composés de cellules en colonnes protégées par une enveloppe visqueuse. Elles peuvent coloniser les rochers littoraux sur lesquels elles forment des tapis verts. Crédit photo: Par David Bird – aucun droit réservé (CC0) / iNaturalist |
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Laitue de mer (Ulva lactuca,
Ulvaceae) |
Dans les baies peu profondes ou fermées, la prolifération des ulves (Ulva spp.) dans des eaux riches en nitrates et en phosphore provoque de véritables "marées vertes", qui dégradent les paysages et les écosystèmes littoraux. Leur putréfaction sur les plages et dans les baies et vases dégage du méthane (CH4) et de l’hydrogène sulfuré (H₂S), un gaz toxique pour les animaux et l’être humain. En cause : les rejets massifs de nitrates issus des eaux usées agricoles (purins liés aux élevages industriels, notamment porcins) et domestiques, ainsi que le lessivage de terres agricoles excessivement fertilisées.
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| Des algues Ulva Armoricana (ie Ulva rigida) lors d'une marée verte dans le nord Finistère (Plage du Dossen et île de Sieck, commune de Santec). Chaque été, plusieurs baies bretonnes sont polluées par la prolifération des algues vertes, causant un problème majeur pour l'environnement, la flore, la santé des animaux et des êtres humains. Crédit photo: Thesupermat, travail personnel, via Wikipédia |
Caulerpa taxifolia (Caulerpeceae) est une espèce tropicale envahissante en Méditerranée qui a été rejetée accidentellement de l'aquarium du Musée océanographique de Monaco en 1984 (PNUE, 2005). Surnommée couramment "algue tueuse", elle a rapidement colonisé les fonds sableux côtiers et ses colonies très denses ont étouffé les herbiers de Posidonie (Posidonia oceanica). Riche en terpènes toxiques, elle n'est pas consommée par les brouteurs marins indigènes comme les oursins.
Les caulerpes ont un stipe rampant sur le fond sableux, qui peut mesurer jusqu'à 3 mètres de long et porter jusqu'à 200 frondes. Elles sont constituées de filaments tubulaires à plusieurs noyaux, formant une des plus grandes cellules du monde vivant. En Méditerranée, Caulerpa taxifolia se reproduit par bouturage, ce qui fait de la colonie un clone. Plusieurs méthodes de lutte ont été tentées avec plus ou moins de succès: arrachage manuel ou mécanique, épandage de sel, traitement au cuivre, lutte biologique par introduction d'herbivores, etc. (DORIS, 2018). Toutefois, depuis 2011, on observe un affaiblissement et une nette régression de la colonie (Futura-Science, 2011).
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| Caulerpa taxifolia (Caulerpeceae) Crédit photo: Richar Ling, certains droits réservés (CC BY-NC-ND) |
Enfi, certaines microalgues Ulvophyceae du genre Cephaleuros (Trentepohliaceae) sont des parasites des plantes vasculaires facultatifs ou opportunistes. Elles se développent dans les tissus aériens et sont responsables de maladies secondaires appelées rouilles rouges (taĉhes foliaires superficielles), observées principalement dans les cultures tropicales et subtropicales, comme le thé, le café, le poivrier ou le manguier. Elles peuvent devenir localement importantes en climat humide et sur des plantes stressées.
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Tâches foliaires causées par des Ulvophyceae du genre Cephaleuros sur le poivrier noir (Piper nigrum) Crédit photo: Thirunarayanan Perumal, Banaras Hindu University, Bugwood.org |
Chlorophyceae
Les Chlorophyceae regroupent surtout des algues vertes d’eau douce, avec une grande diversité de formes: unicellulaires, coloniales ou filamenteuses (Chlamydomonas, Volvox). Elles possèdent généralement des cellules mobiles grâce à des flagelles. Ce groupe est très étudié en biologie comme modèle pour la photosynthèse et la reproduction.
Les Volvox forment des colonies sphériques qui contiennent plusieurs centaines de cellules biflagellées entourées d'une matière gélatineuse. Grâce aux flagelles de leurs cellules, elles sont mobiles. Les Volvox vivent à la surface des eaux douces riches en oxygène.
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| Situées en périphérie de la sphère, les cellules (petits points verts sur la photo) sont reliées entre elles par des ponts cytoplasmiques (non visibles sur la photo); elles secrètent un gel mucilagineux qui remplit le centre de la sphère. Selon les conditions du milieu, les cellules reproductrices (gonidies) se divisent pour former des colonies filles (amas verts sur la photo) ou pour former des gamètes. Crédit photo: © Jasper Nance, certains droits réservés (CC BY-NC-ND), https://www.flickr.com/photos/nebarnix/1079485792/ |
Chlamydomonas nivalis
(Chlamydomonadaceae) est une algue verte unicellulaire qui vit dans les
glaciers des régions montagneuses et polaires. Au printemps, lorsque
leurs spores germent, ces microalgues se déplacent vers la surface en
nageant grâce à leurs flagelles dans l'eau liquide vers la surface où
elles prolifèrent. En plus des chlorophylles, elles contiennent un pigment caroténoïde qui donne une couleur rouge ou rose à la neige et à la glace. Ces microalgues sont la proie de divers vers et copépodes adaptés aux milieux gelés.
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Les Pleurococcus (Chaetophoraceae) sont des algues unicellulaires qui vivent sur les troncs et les branches d'arbres exposés aux pluies, les roches et les vieux murs humides. Après leurs divisions, elles restent groupées par 2, 4, 6 ou 8 cellules et forment des traces vertes poussiéreuses sur les surfaces colonisées.
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Tronc d'arbre colonisé par des algues unicellulaires du genre Pleurococcus (Chaetophoraceae) Crédit photo: Jersy Opiola (Pologne), travail personnel, via Wikipédia |
Charophytes
Réputées proches des premières plantes terrestres, les Charophytes ont un thalle complexe, dressé et ramifié, qui s'apparente à une tige feuillée. Il est constitué de cellules géantes formant un axe dressé à croissance indéfinie, creux en son centre, et portant une succession de verticilles de courts rameaux, rappelant l’organisation des Prêles. Constitué de cellules géantes, l'axe dressé à croissance indéfinie et dont le centre est creux, porte une succession de verticilles de courts rameaux à la manière des Prêles. Des rhizoïdes assurent leur fixation aux substrats sableux ou boueux. Au cours de leur développement, les cellules peuvent s’incruster de carbonate de calcium, conférant au thalle un aspect rugueux.
Les Charophytes vivent dans des eaux douces à saumâtres, peu profondes et pauvres en nutriments, principalement près des rivages des étangs et des lacs. En Europe, elles sont en forte régression en raison de l’eutrophisation des milieux aquatiques.
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| Chara sp. affectionne les mares d'eaux douces, calmes et peu profondes où elle peut former des herbiers assez denses. Leur présence indique que les eaux sont oligotrophes, soit pauvres en éléments nutritifs et matières organiques. Crédit photo: Lamiat, travail personnel, via Wikipédia |
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| Détail d'une ramification en verticille de Chara vulgaris (Charophyceae). Entre chaque verticille, l'axe principal est constitué d'une cellule géante de 1 à 2 cm de long qui contient plusieurs noyaux. Les organes reproducteurs mâles et femelles sont portés à l'aisselle des petites ramilles. Crédit photo: Rob Palmer, certains droits réservés (CC BY-NC-SA) / iNaturalist |
Algues rouges
Les algues rouges, ou Rhodophytes (Rhodophyta, du grec rhodon, rose), possèdent, en plus des chlorophylles a et d, des caroténoïdes et des pigments accessoires protéiques caractéristiques appelés phycobilines. Il s’agit principalement de la phycoérythrine, responsable de leur coloration rouge, ainsi que de la phycocyanine et de l’allophycocyanine. Grâce à ces pigments, les algues rouges peuvent vivre à de grandes profondeurs, parfois au-delà de 30 mètres, notamment dans les mers tropicales. La phycoérythrine absorbe efficacement les lumières verte, bleu-vert et bleue, longueurs d’onde qui pénètrent le plus profondément dans l’eau. La pigmentation des algues rouges varie en fonction de la profondeur de leur habitat : elle peut aller du rouge carmin à presque noire en eaux profondes, et devenir verdâtre dans les zones peu profondes.
Les algues rouges présentent également la particularité de stocker leurs produits de réserve photosynthétiques sous forme d’amidon floridéen (ou rhodamylon), un polymère de glucose ramifié. Cet amidon est stocké directement dans le cytoplasme, sous forme de granules ou de vésicules, et non dans des plastes modifiés comme chez les algues vertes et les plantes terrestres.
Enfin, contrairement à la plupart des autres groupes d’algues, les gamètes des algues rouges ne sont pas flagellés; leur dispersion dépend uniquement des courants marins.
Plusieurs espèces d'algues rouges sont cultivées afin d'extraire leurs mucilages, des polymères de galactose soit les carraghénanes et l'Agar-Agar qui servent de gélifiants, d'épaississants et de stabilisateurs dans l'industrie agroalimentaire, cosmétique et pharmaceutique. D'autres sont comestibles Parmi les espèces d'algues rouges comestibles, on trouve Porphyra umbilicalis et Pyrolia spp. qui servent à produire les feuilles de nori séchées au Japon et la dulse ou le petit goémon (Palmaria palmata) en Amérique du Nord et en Islande.
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| Crédit photo: (c) ðejay (Orkney), certains droits réservés (CC BY-NC) /iNaturalist |
Les algues rouges regroupent près de 6 000 espèces, majoritairement pluricellulaires et marines. Seules quelques espèces vivent en eau douce. Les formes pluricellulaires possèdent un thalle plus ou moins complexe, présentant une grande diversité de formes. Sur le plan taxonomique, les algues rouges sont traditionnellement réparties en deux grandes classes :
- les Bangiophyceae, qui regroupent des formes relativement simples comme les Bangiales;
- les Florideophyceae, qui comprennent la majorité des algues rouges actuelles, dont les Gigartinales, les Gracilariales et les Corallinales.
Bangiales
Les Bangiales regroupent des formes généralement foliacées, simples et peu différenciées. Elles occupent surtout les zones littorales et présentent un cycle de vie particulier alternant des phases morphologiquement très différentes. Les Bangiales comprennent notamment les genres Porphyra et Pyropia (Bangiaceae), largement cultivés et consommés pour la production du nori.
Les algues Porphyra ont un thalle peu évolué qui forme des lames foliacées ou lobes pourpres translucides aux formes irrégulières. Elles vivent accrochées au substrat rocheux dans les zones intertidales soumises aux marées. À découvert, elles peuvent perdre leur couleur et devenir vertes ou noires. On les rencontre souvent échouées sur les rivages des mers tempérées ou froides.
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| Porphyra umbilicalis (Bangiaceae) Crédit photo: (c) zaca – certains droits réservés (CC BY-NC) / iNaturalist |
Gigartinales
Les Gigartinales sont des algues rouges marines, principalement pluricellulaires et ramifiées, vivant sur les fonds rocheux des zones littorales tempérées à froides. Elles sont particulièrement connues pour la production de carraghénanes, des polysaccharides largement utilisés comme agents gélifiants, notamment chez des genres emblématiques comme Chondrus et Gigartina (Gigartinaceae). L’algue rouge tropicale Kappaphycus alvarezii (Solieriaceae) est l’une des espèces les plus cultivées pour la production de carraghénanes.
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| Appelée aussi Mousse d'Irlande ou Lichen carragheen, Chondrus crispus (Gigartinaceae) présente un thalle pourpre ramifié dichotomiquement (en Y) qui lui donne un aspect de chou frisé. Porté par un stipe fin et ramifié, elle est fixée sur les rochers par de petits crampons. Abondante sur les côtes de l'Atlantique Nord, ces algues rouges étaient autrefois récoltées de façon traditionnelle pour fabriquer de la gélatine alimentaire. De nos jours, elles sont cultivées afin d'extraire leurs carraghénanes. Crédit photo: Susan J. Hewitt, certains droits réservés (CC BY-NC) / iNaturalist |
Gracilariales
Les Gracilariales sont des algues rouges marines pluricellulaires, le plus souvent ramifiées ou cylindriques, vivant sur des fonds sableux ou vaseux peu profonds. Le genre Gracilaria (Gracilariaceae) est l’un des plus représentatifs de cet ordre. Elles sont principalement cultivées pour l’extraction de l’agar-agar, un polysaccharide utilisé comme agent gélifiant, notamment dans l’industrie agroalimentaire et comme milieu de culture (gélose) en microbiologie. Certaines espèces sont consommées au Japon (ogonori) et à Hawai.
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| Fixé sur les fonds sableux peu profonds, Gracilaria gracilis (Gracilariaceae) forme une touffe de petits axes cylindriques et effilés. Elles est cultivée à travers le monde pour l'extraction d'Agar-Agar et pour la production d'engrais. Crédit: (c) Josué Amoroso – certains droits réservés (CC BY-NC) |
Corallinales
Les Corallinales (Sporolithacées et Corallinacées) sont des algues rouges calcifiées qui sécrètent autour de leurs cellules une enveloppe de carbonate de calcium, les protégeant des organismes brouteurs. Certaines espèces sont branchues et articulées, tandis que d’autres forment des croûtes lisses ou rugueuses, à l’aspect pierreux. Dans les eaux tropicales, notamment autour des atolls du Pacifique, les Corallinales jouent un rôle clé dans la formation et le maintien des récifs coralliens (Mission Santos, 2006).
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| Le genre Lithothamnion forme des croutes calcaires roses parsemées de petites protubérances à la surface des rochers ou des coquillages. Crédit photo: (c) Margarida Rodrigues – tous droits réservés |
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| Crédit photo: (c) Heather Fulton-Bennett, tous droits réservés |
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| Porolithon forme des croûtes roses sur les haut des récifs où l'ensoleillement est intense et où les vagues se brisent. À sa surface, on observe une multitude de perforations qui sont construites par de petits mollusques. Crédit photo: James St John, via Wikipedia |
Algues brunes et apparentées
Communément appelées algues brunes au sens large ou algues brun-doré, les Ochrophyta ou ochrophytes (du grec ochrós, jaune pâle) possèdent différents pigments, dont les chlorophylles a et c, le bêta-carotène et la fucoxanthine, un pigment jaune de la famille des caroténoïdes responsable de leur coloration brune. La fucoxanthine leur permet d’absorber efficacement la lumière, même à des profondeurs pouvant atteindre 30 mètres. Les Ochrophyta forment un embranchement très diversifié, regroupant des organismes allant de formes unicellulaires microscopiques aux algues brunes pluricellulaires et géantes. On distingue quatre grands groupes principaux.
- Phaeophyceae : Algues brunes
- Bacillariophyta : Diatomées
- Chrysophyceae : Algues dorées
- Xanthophyceae : Algues jaune-vert
Algues brunes (Phaeophyceae)
Les algues brunes ou Phaeophytes (du grec Phaïos, brun) rassemblent près de 1000 espèces presque exclusivement marines, très abondantes dans les mers tempérées et les mers froides. Toutes sont pluricellulaires et sont parmi les algues les plus grandes et les plus complexes. Certaines espèces comme Macrocystis pyrifera (Laminariaceae) sont géantes et peuvent atteindre jusqu'à 60 mètres de long tandis que d'autres sont microscopiques.
Leur appareil végétatif se compose d'un thalle plus ou moins ramifié comprenant :
- des crampons ou disques qui fixent l'algue aux rochers immergés ou aux fonds marins;
- un stipe qui s'apparente à la tige d'une plante;
- des frondes qui se divisent en lanières aplaties plus ou moins longues.
Chez certaines espèces, les frondes sont munies de petites vésicules remplies de gaz, appelées aérocystes ou pneumatocystes, qui permettent aux frondes de se maintenir dans la colonne d'eau et de flotter ou de rester près de la surface où la lumière est plus intense. Elles peuvent ainsi bénéficier d'une photosynthèse plus active.
Les gamètes sont biflagellés et peuvent nager librement. Chez certaines algues brunes, notamment Ectocarpus spp., les gamètes femelles secrètent des phéromones (ectocarpènes) qui attirent les gamètes mâles, ce qui accroit les probabilités de fécondation.
Chez les algues brunes qui vivent dans la zone intertidale où elles peuvent être exposées à l'air libre à marée basse, les parois cellulosiques sont imprégnées d'alginates (ou acides alginiques), des polysaccharides gélifiants qui absorbent et retiennent l'eau. Les alginates forment ainsi un gel visqueux qui les protègent contre l'agitation des vagues et contre la dessication à marée basse. Les alginates sont utilisées comme épaississant ou gélifiant dans certains produits alimentaires (gelées) et cosmétiques. On s'en sert aussi en pharmacie pour encapsuler des molécules actives (médicaments, enzymes).
Les algues brunes ont aussi la particularité de ne pas synthétiser d'amidon, mais divers polysaccharides dont la laminarine (β-1,3-glucanes) et du mannitol. La laminarine est utilisée en phytoprotection comme stimulateur de défenses naturelles des plantes (SDN ou SDP) contre divers champignons phytopathogènes.
On distingue deux principaux groupes d'algues brunes :
- Fucales
- Laminariales
Fucales
Les Fucales sont principalement des macroalgues au thalle fucoïde bien différencié, ramifié et souvent robuste. Fixées par leurs crampons, elles vivent surtout sur les littoraux rocheux des mers tempérées et froides, dans la zone de balancement des marées, où elles peuvent former de véritables champs de varech. Ces derniers ont un rôle écologique majeur en fournissant habitat et nourriture à la faune et en protégeant le littoral contre l'érosion, en plus de produire une biomasse importante. Cette dernière est traditionnellement récoltée pour servir d'engrais agricoles ou de compléments pour le bétail. Les populations de fucales semblent être en nette régression sur les côtes européennes. En cause: le réchauffement climatique, l'eutrophisation des eaux côtières, la pollution et les pressions anthopiques ou les interactions avec certains mollusques brouteurs, etc. (Rebent, 2005, 2022, Agence Bretagne Presse, 2012).
Le Varech vésiculeux (Fucus vesiculosus, Fucusaceae) présente un thalle brunâtre et gluant, ramifié dichotomiquement (en Y) en lanières aplaties parcourues par une nervure centrale marquée et munies de petites vésicules aérifères (flotteurs). En milieu agité et battu par les vagues, les vésicules sont moins nombreuses, voire absentes.
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| Fucus vesiculosus (Fucusaceae) Crédit photo: (c) tt2019, certains droits réservés (CC BY-NC) |
Aux extrémités des frondes, des réceptacles gonflés et remplis de mucus (appelés conceptacles), contiennent les gamètes mâles ou femelles selon les individus. À maturité, les gamètes biflagellés sont libérés dans l'eau et les réceptacles tombent.
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| Conceptacles terminaux de Fucus vesiculosus Crédit photo: Caleb Slemmons, National Ecological Observatory Network, Bugwood.org |
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| Ascophyllum nodosum ou goémon noir (Fucaceae). Commune le long des côtes rocheuses de l'Atlantique nord, elle est récoltée pour servir d'engrais agricole ou pour extraire des alginates. Crédit photo: (c) Mark S Thornberry, certains droits réservés (CC BY-NC) / iNaturalist |
Les sargasses (Sargassum spp., Sargassaceae) dont les frondes peuvent atteindre 12 mètres de long peuvent être fixées aux fonds marins ou être dérivantes grâce aux aérocystes. Elles sont particulièrement abondantes dans l'ouest de l'Atlantique Nord, une zone oligotrophe très calme délimitée par les grands courants marins, appelée "Mer des Sargasses". La plupart des sargasses sont flottantes et dérivent en amas ou colonies à la faveur des courants marins. D'autres sont fixées aux fonds marins. Depuis quelques années (2009-2010), de vastes colonies flottantes s'échouent en masse sur les côtes des Caraïbes et des Antilles, et de l'Afrique de l'Ouest, causant de véritables "marées brunes" nauséabondes et néfastes pour l'environnement. Leur décomposation a impact sanitaire et économique sur les populations locales et le tourisme.
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| Amas flottant de sargasses (Sargassum spp.) dérivant au large de l'île Tintamare, dans la réserve naturelle nationale de Saint-Martin. Crédit photo: VELY Michel, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons |
Laminariales
Les Laminariales regroupent l'ensemble des laminaires, parfois appellées varech ou kelps. Ce sont les plus grandes algues marines connues. Elles vivent surtout dans les mers froides à tempérées, fixées aux fonds rocheux où elles forment souvent de vaste forêts sous marines. Leur thalle est très développé et différencié en crampon, stipe et fronde découpée en lames. Elles ont un rôle écologique et économique important (abri pour la faune, production d’alginate).
Le sporophyte de Laminaria digitata (Laminariaceae) est composé d'un crampon ramifié, d'un stipe court et flexible et de frondes divisées en plusieurs lames plates dont le nombre augmente avec le niveau d'exposition aux vagues. Fixé aux rochers par son crampon, l'algue vit sous la ligne des plus basses marées. Les laminaires sont habituellement bien adaptées aux milieux agités par les vagues. Les gamétophytes sont de petits filaments ramifiés qui vivent sur les rochers.
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| Sporophyte de Laminaria digitata (Laminariaceae) Crédit photo: InAweofGod'sCreation, certains droits réservés (CC BY) / iNaturalist |
Les grandes laminaires (Laminaria spp., Marcocystis spp., Necrocystis spp.) forment de vastes et denses "forêts sous marines", appelées parfois forêts de varech ou forêts de kelp (Kelp forests en anglais), surtout dans les zones côtières des régions tempérées et froides. Elles constituent des écosystèmes très productifs qui abritent une faune très diversifiée (oursins, étoiles de mer, crustacés, poissons). En Californie, les loutres de mer jouent un rôle essentiel dans leur préservation en consommant les oursins qui sont de grands brouteurs d'algues brunes. Plusieurs de ces écosystèmes sont aujourd'hui dégradés et menacés à travers le monde par leur surexploitation, la surpêche, l'eutrophisation et la pollution marine, notamment par les herbicides.
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| Les laminaires forment une forêt de kelp sous marine près des côtes californiennes Crédit photo : Ed Bierman, Rewood City, USA via Wikipedia |
➤ NOAA. Office of National Marine Sanctuaries. Kelp Forest. https://sanctuaries.noaa.gov/visit/ecosystems/kelpdesc.html (en anglais)
Les laminaires dont Laminaria japonica, appelées kombu en japonais, sont très consommées en Asie du Sud-Est, notamment au Japon, en Chine et en Corée. Elles sont aussi de plus en plus cultivées en Europe, notamment en Bretagne à des fins alimentaires et cosmétiques. Parmi les autres algues brunes comestibles cultivées, on trouve Undaria pinnarifida, plus connue par son nom japonais Wakame.
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| Laminaria japonica ou Saccharina japonica (Crédit photo: (c) Nikita Tiunov, certains droits réservés (CC BY-NC-SA) / iNaturalist |
Diatomées
Les diatomées ou Bacillariophytes (Bacillariophyceae) sont des microalgues unicellulaires (de 2 μm à 1 mm) dont la paroi est une coque externe siliceuse, appelée frustule. Elles regroupent à la fois des formes planctoniques, prédominantes dans le phytoplancton océanique et lacustre et de nombreuses espèces benthiques qui tapissent les fonds, les vases, les roches et les végétaux aquatiques. Constituant majeur du phytoplancton, elles produiraient près de la moitié de la biomasse primaire océanique et près du quart de l'oxygène atmosphérique. Très ubiquistes, les Diatomées sont prédominants dans le phytoplancton des eaux douces, saumâtres et marines tempérées et froides. On en compte présentement environ 20000 espèces, mais selon certains auteurs, il pourrait en exister jusqu'à 10 fois plus.
Les diatomées présentent des formes géométriques variées, parfois complexes. Leur coque siliceuse (frustule) se compose de deux valves (thèques) aux motifs géométriques réguliers qui s'emboîtent l'une sur l'autre à la manière d'une boite. Elle est perforée de petits trous qui permettent le passage de la lumière, les échanges gazeux et l’absorption d'eau et des substances dissoutes. La taille et la forme des diatomées varient habituellement au cours de leur cycle de vie.
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Diversité morphologique des diatomées Crédit: (c) pali_nalu, certains droits réservés (CC BY-NC) |
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Vue au microscope de Cymbella peraspera (Cymbellaceae) : la coque ou frustule est composée de deux valves (thèques) siliceuses perforées qui protègent la cellule tout en laissant passer la lumière. Crédit photo: (c) Davide G. Borin, certains droits réservés (CC BY-NC) |
Le dépôt de leurs frustules au fond des océans est à l'origine de la diatomite, une roche riche en silice, tendre, poreuse et friable. On s'en sert comme abrasif, absorbant ou filtre. La poudre de diatomite, appelée Terre de diatomée, est couramment employée comme insecticide contre les insectes rampants dans les habitations, mais aussi contre les limaces dans les jardins.
Il est à noter que la sédimentation des Diatomées au fond des océans emprisonne le carbone organique, ce qui évite qu'il ne soit relâché dans l'atmosphère sous forme de gaz carbonique et qu'il ne contribue au réchauffement climatique.
Beaucoup d’espèces ont des exigences écologiques très étroites et réagissent rapidement aux variations de qualité de l’eau (salinité, pH, nutriments, pollution organique, métaux lourds). Aussi, les diatomées benthiques sont d'excellents bioindicateurs et sont couramment utilisées pour évaluer l’état écologique et la qualité physicochimique des cours d’eau, lacs et plans d’eau.
Certaines Diatomées peuvent secréter des phycotoxines et contribuer avec les Dinoflagellées (dinophytes) aux efflorescences algales (bloom) qui contaminent les coquillages et les rendent impropres à la consommation humaine.
➤ Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN). Diatomées. www.mnhn.fr/fr/diatomees
Algues dorées (Chrysophyceae)
Les algues dorées ou Chrysophyceae sont des algues unicellulaires qui vivent principalement dans les eaux douces, notamment dans les lacs où elles sont une source de nourriture importante pour le zooplancton. Leur couleur dorée est due à la présence de pigments caroténoïdes jaunes et bruns. Leurs cellules sont mobiles grâce à deux flagelles. Elles sont aussi connues pour modifier le gout et l'odeur de l'eau.
On en dénombre environ 1000 espèces. La plupart nagent librement dans le phytoplancton tandis que d'autres forment des colonies ou sont filamenteuses, voire amiboïdes. Certaines espèces sont mixotrophes; en l'absence de lumière adéquate, elles peuvent devenir accessoirement hétérotrophes et se nourrir de bactéries ou de diatomées.
Certains organismes unicellulaires dont des protozoaires et des microalgues (Euglena spp., Chlorella spp.) sont mixotrophes. Pourvus de chloroplastes, ils sont autotrophes pour le carbone en présence de lumière et hétérotrophes en son absence. La mixotrophie de certaines espèces de microalgues est utilisée dans les cultures industrielles en bioréacteurs pour augmenter les rendements de production de biomasse et de certains composés d'intérêt. En l'absence de lumière, elles sont cultivées sur des substrats organiques comme du glucose.
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| Colonie de Dinobryon sp. (Dynobryaceae) vivant dans l'eau douce d'un étang. Lorsque les conditions deviennent trop défavorables ou que les colonies sont trop importantes, elles peuvent former des kystes très résistants qui peuvent rester viables pendant plusieurs années. Crédit photo: NEON_ja, Shishitsuka Pond, Tsuchiura, Ibaraki Pref., Japan, via Wikipedia |
Xanthophyceae
Les Xantophyceae sont des algues unicellulaires de couleur jaune-vert qui vivent dans les eaux douces à saumâtres, notamment dans les estuaires et les marais salants. On en trouve aussi en faibles quantités dans les sols humides ou sur les troncs d'arbres.
Les Xantophyceae se distinguent des autres ochrophytes par l'absence de fucoxanthine. Elles doivent leur couleur jaune à leur richesse en pigments caroténoïdes. Leurs cellules ont la particularité d'être mobiles grâce à deux flagelles de taille inégale ou en formant des pseudopodes.
On en connaît environ 600 espèces qui vivent en colonies dans une enveloppe gélatineuse ou en formant des filaments comme le genre Vaucheria.
Les filaments de Vaucheria (Vaucheriaceae) sont siphonnés (non cloisonnés); ils forment des tubes à plusieurs noyaux sans paroi cellulaire individualisée. Les filaments de Vaucheria peuvent former des tapis verdâtres plus ou moins denses sur les rochers humides ou sur la vase. Les tapis de Vaucheria sont souvent consommés par de petites limaces brouteuses; certaines d'entre elles (Elysia sp.) récupèrent les chloroplastes des Vaucheria et les incorporent à leurs cellules afin de produire les sucres dint ils on besoin. Ces chloroplastes demeurent viables pendant quelques semaines seulement.
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Tapis formé par des microalgues du genre Vaucheria Crédit photo: (c) Krylenko VV, certains droits réservés (CC BY-NC) /iNaturalist |
Organismes assimilés aux algues
Parmi les autres organismes photosynthétiques qui sont souvent assimilés aux algues, on trouve divers lignées d'Eucaryotes unicellulaires comme les Dinophytes, les Euglénophytes, les Haptophytes et les Cryptophytes. Comme les microalgues et les diatomées, ceux-ci sont particulièrement abondants dans le plancton qui dérive près de la surface de l'eau.
Les cyanobactéries, souvent appelées Algues bleues, sont des Procaryotes photosynthétiques. Contrairement aux Eucaryotes, leurs cellules ne contiennent pas de vrai noyau et d'organites bien différenciés; la photosynthèse est réalisée directement dans le cytoplasme plutôt que dans des organites spécialisés comme les chloroplastes des cellules végétales qui contiennent la chlorophylle et capte la lumière. Selon la théorie dite de l'endosymbiose, le chloroplaste serait issu de l'incorporation d'une cyanobactérie par une cellule eucaryote ancestrale au cours de l'évolution. Des endosymbioses secondaires seraient à l'origine des différentes lignées d'Eucaryotes photosynthétiques et de la diversité des algues.
Dinophytes
Les Dinophytes ou Dinoflagellés, ou encore Dinobiontes, sont des organismes eucaryotes unicellulaires en majorité biflagellés très diversifiés. Près de la moitié d'entre eux sont photosynthétiques dont plusieurs mixotrophes. Les autres sont exclusivement hétérotrophes et se nourrissent en capturant des proies (bactéries, microalgues, microeucaryotes dont des microalgues) par phagocytose (invagination de la paroi) ou en absorbant la matière organique par osmose.Constituant essentiel du plancton, les Dinophytes sont avec les Diatomées les principaux producteurs primaires des écosystèmes marins et ducilcoles et une source importante de nourriture pour le zooplancton, les invertébrés marins et les poissons. Les Dinoflagellés hétérotrophes contribuent à la régulation des populations des microalgues. On en trouve aussi à proximité des fonds marins (bentos) et dans les glaces de mer.
De morphologie très variable, les Dinophytes possèdent des structures cellulaires particulières:
- une théque constituée de plaques de celluloses rigides qui renforcent leur paroi
- un noyau à haute teneur en ADN appelé dinocaryon;
- un organite photosensible qui s'apparente à un œil et leur sert à détecter leurs proies
- des organites semblables aux nématocystes des Cnidaires qui libèrent des substances venimeuses
- une très grande diversité de plastes chez les photoautotrophes.
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| Karenia brevis est un Dinophyte photosynthétique dont la cellule dépourvue de thèque possède un très long flagelle, un noyau globuleux et plusieurs chloroplastes dorés. Abondante dans les eaux du Golfe du Mexique, elle y cause régulièrement des efflorescences spectaculaires. Elle produit des brévétoxines qui affectent les poissons, les mammifères et les oiseaux. Crédit photo: |
Certaines espèces photosynthétiques comme les zooxanthelles (Symbiodinium spp.) peuvent vivre en symbiose avec des Cnidaires (coraux, anémones de mer, méduses), des éponges ou encore des bénitiers. Chez les coraux bâtisseurs de récifs, ces microalgues de couleur brune sont situées dans les cellules de l'endoderme. Lorsque les coraux sont stressés ou l'eau est trop chaude, les zooxanthelles dégénèrent et sont rejetées par les coraux, ce qui cause leur blanchiment ou blanchissement. Celui-ci devient irréversible et entrâine la mort des coraux si la température ne baisse pas rapidement.
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| Blanchissement de coraux (Galaxea sp.) en eau trop chaude Crédit photo: Samuel Chow, publié sur Flickr as Bleached Coral, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5179878 |
Régulièrement dans certaines circonstances non encore élucidées, les populations de Dinophytes connaissent des explosions démographiques qui causent de véritables marées rouges dans les eaux côtières et les estuaires. Elles obstruent les branchies des poissons et produisent diverses toxines qui tuent de nombreux invertébrés et poissons ou qui s'accumulent dans la chaîne alimentaire. Les poissons et mollusques (huitres, moules, pétoncles, palourdes) contaminés par ces toxines peuvent intoxiquer mortellement les humains qui les consomment. Les toxines produites par les Dinophytes sont parmi les toxines les plus toxiques connues; chez les humains, elles peuvent causer des paralysies, des troubles neurologiques, des diarrhées, des irruptions cutanées, etc.
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| Marée rouge causée par une efflorescence de Dinoflagellés à La Jolla (Californie) en 2005 Crédit photo: Alejandro Díaz, Public domain, via Wikimedia commons |
Euglénophytes
Les Euglénophytes appartiennent au groupe des Euglénides ou Euglénoïdes, des organismes unicellulaires flagellées qui vivent principalement dans les eaux douces riches en matières organiques. Présentement, on en comte plus de 1000 espèces qui peuvent être photoautotrophes, mixotrophes ou hétérotrophes. Lorsqu'elles sont hétérotrophes, elles ingèrent leur proies (des bactéries ou des microeucayotes) par phagocytose ou la matière organique dissoute par osmose.
Les Euglénides se reproduisent par fission binaire, c'est à dire par simple division longitudinale d'une cellule mère en deux cellules filles. À ce jour, on ne leur connaît pas de reproduction sexuée.
Typiquement ovale ou fusiforme, la cellule des euglènes (Euglena spp., Euglenaceae) est munie d'un flagelle long qui leur permet de nager librement dans l'eau et d'un court flagelle. La plupart contiennent un granule rouge de paramylon associé à des pigments caroténoïdes rouges appelé stigma et dont le gonflement est sensible à la lumière; en détectant la direction de la lumière, le stigma permet aux euglènes de s’orienter en direction de la lumière et de se maintenir dans les zones d'ensoleillement optimal.
Les Euglènes contiennent des chloroplastes riches en chlorophylles a et b comme les algues vertes. Elles auraient acquis leurs chloroplastes par endosymbiose secondaire de microalgues vertes. Dans certaines conditions ou à la suite de divisions, elles peuvent perdre leurs chloroplastes et devenir hétérotrophes. À l'obscurité, elles peuvent aussi devenir hétérotrophes et se nourrir en absorbant la matière organique dissoute.
Les Euglènes affectionnent les eaux douces polluées des étangs et mares, mais aussi les piscines
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| Euglena sp. (Euglenaceae). Sur la photo, le granule rouge de paramylon est visible dans le coin supérieur droit. Crédit photo: (c) djpmapfer – certains droits réservés (CC BY-NC) |
➤ En savoir plus sur les Euglénophytes et les Euglénides: Leander, Brian S. 2012. Euglenida. euglenids or euglenoids. Version 10, The Tree of Life Web Project.
Haptophytes
Les Haptophytes sont des microalgues unicellulaires flagellées qui possèdent entre leurs deux flagelles un appendice filiforme particulier, l'haptomène. Ce dernier leur sert à se fixer au substrat, à éviter des obstacles ou encore à capturer des proies chez les espèces mixotrophes. Leur paroi est recouverte d'écailles organiques qui peuvent être calcifiées (coccolithes) ou non.Les Haptophytes possèdent un ou deux plastes dorés qui contiennent de la fucoxanthine en plus des chlorophylles a et c, ce qui les rapprochent des algues brunes et autres Ochrophytes (Hétéroconphytes).
À ce jour, on en connait environ 500 espèces libres ou coloniales qui vivent surtout dans les eaux tropicales.
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| Crédit photo: (c) Hannes Grobe/AWI, certains droits réservés (CC BY) |
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| Lors des efflorescences algales printanières (bloom algal), Phaeocystis pouchetii (Prymnesiophyceae) forme une mousse ou écume blanchâtre qui s'échoue sur les plages du littoral européen de la Manche et de la Mer du Nord. Crédit photo: Lamiot — Travail personnel, Wikimedia; Lieu : Fort Mahon, à Ambleteuse sur le littoral du Pas-de-Calais (France) |
Cryptophytes
Les Cryptophytes sont des microalgues unicellulaires biflagellées qui vivent dans tous les milieux aquatiques dont les sols humides. Contenant de la phycoérythrine et de la phycocyanine, leurs plastes jaunes ou rouges sont semblables à ceux des algues rouges; ils résultent probablement d'une endosymbiose secondaire de microalgue rouge. Leurs surplus photosynthétiques sont accumulés sous forme d'amidon. Il en existe environ 200 espèces.
Certaines espèces hétérotrophes sont devenues des parasites intestinaux d'animaux. D'autres sont des endosymbiontes de Dinophytes et de Radiolaires.
Cyanobactéries
Appelées aussi « cyanophytes » ou « algues bleues », les cyanobactéries sont des Procaryotes photosynthétiques. Dépourvues de véritable noyau délimité par une membrane nucléaire et d'organites bien différenciés, leurs cellules renferment de petits sacs appelés thylacoïdes qui assurent la photosynthèse et la respiration. Leur paroi cellulaire est recouverte d'un mucilage.En plus de la chlorophylle a, elles contiennent plusieurs pigments secondaires soit des phycocyanines (bleu-vert), des phycoérythrines (rouges) et des caroténoïdes (jaune orange), ce qui leur donne des couleurs variées.
Apparues sur Terre, il y a environ 3 milliards d'années, les cyanobactéries sont très probablement les premiers organismes autotrophes photosynthétiques. Leur activité photosynthétique a enrichi l'atmosphère terrestre en oxygène et a généré des formations géologiques particulières, les stromatolithes. Si elles ont peu évoluées jusqu'à nos jours, les cyanobactéries ressemblent aux chloroplastes des algues et des plantes terrestres qui sont probablement issus de cyanobactéries endosymbiotiques.
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| Les stromatolithes sont des roches fossiles sédimentaires qui témoignent des premières formes de colonies de cyanobactéries il y a entre 3,5 milliards et 500 millions d'années. Ils se sont formés en croûtes successives dans des eaux douces ou marines peu profondes saturées en sels minéraux par l'action des cyanobactéries qui piègent les bicarbonates de calcium dissous grâce à leur mucilage et précipitent le calcium en calcaire. Les stromatolithes sont parmi les plus anciennes roches fossiles d'origine biologique. Certains demeurent encore actifs et continuent de se développer. Crédit photo: Paul Harrisson, réserve naturelle marine de Hamelin Pool, Shark Bay, Australie. |
Les cyanobactéries rassemblent plus de 7500 espèces qui se présentent sous des formes unicellulaires, filamenteuses ou coloniales, le plus souvent microscopiques. Si plusieurs d'entre elles sont planctoniques, d'autres forment des colonies filamenteuses macroscopiques sous forme de biofilms, de lames, de tapis ou de nodules qui ressemblent parfois à des algues ou des champignons.
Les cyanobactéries vivent principalement dans les milieux aquatiques d’eau douce et marins y compris dans des conditions extrêmes (eaux très salées, sources thermales, geysers, milieux sulfurés, glaces polaires, milieux pollués) de même qu’à la surface des sols humides et des roches.
Les cyanobactéries se reproduisent par simple division cellulaire (sicciparité); la cellule mère se divise en deux cellules filles génétiquement identique (clones).
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| Colonie de cyanobactérie filamenteuse du genre Anabaena (Nostocaceae) ayant l'apparence d'une algue verte Crédit photo: |
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| Nostoc sp (Nostocaceae) peut former des masses gélatineuses et gluantes, appelées crachats de lune, sur les sols nus et pauvres, les chemins ou les rochers. Lorsqu'elles sont gorgées d'eau, elles prennent l'apparence de boules ou de nodules. Espèces pionnières très résistantes aux ultraviolets, à la dessication et aux chocs thermiques, elles protègent les sols contre l'érosion et la déshydratation, en plus de les enrichir en azote. Crédit photo: (c) John Boback, certains droits réservés (CC BY-NC) |
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| Les cyanobactéries du genre Arthrospira se présentent sous la forme de filaments spiralés qui vivent dans les eaux chaudes et peu profondes de la zone intertropicale. Leur accumulation forment des tapis de couleur vert bleu sur les berges des lacs. Très riches en protéines (jusqu'à 70% du poids sec), en vitamines, en pigments et en oligoéléments notamment en fer, certaines espèces comestibles (A. platensis) sont cultivées pour produire des compléments alimentaires pour le bétail et les humains, plus connus sous le nom de spiruline, mais aussi des colorants alimentaires et des molécules à usage cosmétique ou médical. La spiruline était récoltée traditionnellement sous forme de galette séchée à des fins alimentaires par les Aztèques et certains peuples du Tchad. Crédit photo: (c) Sarka, certains droits réservés (CC BY-NC), uploaded by Sarka Martinez |
Plusieurs espèces de cyanobactéries ont en outre la capacité de transformer l’azote atmosphérique en azote minéral assimilable par les algues et les plantes. Certaines entretiennent des relations symbiotiques avec des plantes comme des mousses, des hépatiques, des fougères ou encore les cycas. Par exemple, l'association symbiotique entre Anabaena azollae et une fougère aquatique (Azollae sp) est mise à profit pour fertiliser les rizières en Asie.
Certaines espèces sont des constituants facultatifs des lichens (surtout Nostoc sp) tandis que d'autres vivent en symbiose avec des éponges ou d'autres Eucaryotes hétérotrophes mobiles; dans ces cas, elles fournissent des sucres à leur partenaire.
Dans les lacs ou les baies, les eaux de ruissellement des terres cultivée et les eaux usées provenant des stations d'épuration riches en phosphore favorisent la prolifération excessive des cyanobactéries planctoniques qui peuvent former des efflorescences algales appelées « fleurs d’eau » (bloom en anglais). Elles produisent des métabolites secondaires ou des toxines qui rendent l’eau impropre à la consommation et à la baignade. Plusieurs espèces produisent des cyanotoxines, le plus souvent des neurotoxines, qui peuvent s'avérer dangereuses, voire mortelles, pour les animaux et les humains.
Les efflorescences de cyanobactéries peuvent aussi être naturelles et saisonnières, par exemple à la faveur de remontées d'eaux froides riches en nutriments. Elles sont toutefois de plus en plus liées à la pollution et l'eutrophisation des eaux et leurs effets sur les écosystèmes aquatiques sont de plus en plus délétères.
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| L'efflorescence de cyanobactéries à la surface de l'eau se traduit par la formation d'un biofilm et la coloration de l'eau due aux divers pigments. Ayant souvent l'apparence d'une soupe verte ou turquoise, les efflorescences nuisent aux écosystèmes aquatiques; en plus de produire des toxines, les cyanobactéries consomment l'oxygène la nuit ce qui peut asphyxier le milieu et créer des zones mortes. L'apport de phosphore même limité est la principale cause de la prolifération des cyanobactéries. L'absence de courants, un fort ensoleillement et des températures chaudes la favorisent aussi. Crédit photo: Lamiat, travail personnel, via Wikipédia |
➤ En savoir plus sur les fleurs d'eau de cyanobactéries dans les lacs, réservoirs et cours d'eau (Environnement Québec)
Ressources externes
Bases de données
AlgaeBase. www.algaebase.org
DORIS. Données d'Observations pour la Reconnaissance et l'Identification de la faune et la flore Subaquatiques. https://doris.ffessm.fr/find/species
Centre d'Étude et de Valorisation des Algues (CEVA). www.ceva-algues.com
Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (IFREMER). https://www.ifremer.fr/fr
The Seaweed Site: information on marine algae. www.seaweed.ie
Références
Chabot, Robert et Rossignol, Anne. Algues et Faune du littoral du Saint-Laurent, Guide d'identification, Pêches et Océans Canada, 2003 (PDF disponible en ligne).
Destombe, Christophe. Diversité et position systématique des macroalgues. Université Pierre et Marie Curie, Station Biologique de Roscoff, 2011 (PDF disponible en ligne).
Reynaud, Joël. Cours de botanique, partie 1. Université de Lyon 1, Faculté de pharmacie, 2009 (PDF disponible en ligne).
Dernière mise à jour : février 2025 (en cours)
Les algues sont des organismes eucaryotes chlorophylliens autotrophes à
thalle, vivant majoritairement en milieu aquatique, qu’il soit d’eau
douce, saumâtre ou marin. Elles regroupent plus de 35 000 espèces,
extrêmement diversifiées, réparties dans des groupes phylogénétiques
très éloignés les uns des autres. Les algues peuvent être unicellulaires
microscopiques, pluricellulaires ou filamenteuses. Si la majorité
d’entre elles est aquatique, certaines espèces sont terrestres, tandis
que d’autres vivent en symbiose, notamment avec des champignons pour
former les lichens, ou avec des racines de plantes ou des invertébrés
marins.
Contrairement aux plantes terrestres, les algues pluricellulaires macroscopiques ne possèdent ni racines, ni tiges, ni feuilles. Les formes les plus grandes présentent un thalle plus ou moins complexe, constitué de tissus peu ou pas différenciés.
Toutes les algues contiennent de la chlorophylle, pigment essentiel à la photosynthèse, leur permettant de produire leur propre matière organique à partir de l’eau et du dioxyde de carbone. La chlorophylle peut être associée à d’autres pigments assimilateurs dits accessoires, capables d’absorber différentes longueurs d’onde lumineuses et de transférer l’énergie captée à la chlorophylle. La composition pigmentaire conditionne ainsi la répartition bathymétrique des algues, le spectre lumineux variant selon la profondeur de l’eau.
Traditionnellement, les algues sont classées en fonction de leur coloration et de leur composition pigmentaire, ce qui conduit à distinguer principalement :
les algues vertes,
les algues rouges,
les algues brunes et groupes apparentés.
Les algues vertes (Chlorophytes et Charophytes) et les algues rouges (Rhodophyta) sont les plus étroitement apparentées aux plantes terrestres (Embryophytes). Elles appartiennent ensemble au groupe des Archéplastides (Archaeplastida), parfois désigné sous le nom de Plantae au sens large. Les algues vertes forment plus précisément, avec les plantes terrestres, la lignée des plantes vertes, ou Viridiplantae (ou Chlorobiontes).
Les algues brunes, en revanche, sont très éloignées phylogénétiquement des plantes terrestres. Elles appartiennent au groupe des Straménopiles (anciennement Chromistes), qui comprend à la fois des organismes photosynthétiques (Ochrophytes : diatomées, Chrysophytes, Xanthophytes) et des organismes non photosynthétiques, comme les Oomycètes, souvent qualifiés de pseudo-champignons. Les Straménopiles font partie de l’ensemble plus large des Chromalvéolés, qui inclut également les Dinophytes, Haptophytes et Cryptophytes.
Il convient de noter que
Les algues présentent des modes de reproduction et des cycles de vie très variés, parfois complexes. La reproduction peut être asexuée (division cellulaire, fragmentation du thalle) ou sexuée. Chez de nombreuses algues, le cycle de vie comporte une alternance de générations entre un gamétophyte, producteur de gamètes, et un sporophyte, producteur de spores. La reproduction des algues nécessite obligatoirement la présence d’eau.
Les algues jouent un rôle majeur dans la biosphère. Par la photosynthèse, elles assurent environ 50 % de la production d’oxygène atmosphérique et fixent près de 40 % du dioxyde de carbone. Les microalgues du phytoplancton constituent la base de la quasi-totalité des chaînes alimentaires marines, tandis que les macroalgues offrent des habitats et des zones de nurserie à de nombreux organismes marins.
Enfin, les algues possèdent une importance économique considérable. Riches en protéines, minéraux et oligo-éléments (iode, magnésium), elles sont utilisées à des fins alimentaires, agricoles et industrielles. Elles entrent également dans la production d’additifs alimentaires, de cosmétiques, de médicaments, de biocarburants, de plastiques biodégradables, et sont exploitées pour le traitement des eaux usées (phycoremédiation). Les microalgues sont aussi largement cultivées pour nourrir les organismes d’aquaculture, notamment les bivalves filtreurs.
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