Les Algues, par leur mode de nutrition autotrophe, sont des Protistes végétaux. En effet, la photosynthèse est assurée par des pigments photosynthétiques dont celui de la chlorophylle a que l'on retrouve chez toutes les Algues. Cependant, des pigments accessoires tels les caroténoïdes (jaune orangé), les xanthophylles (bruns) et les phycobilines (rouges et bleus) masquent parfois la chlorophylle.
L'étude de la diversité que nous faisons porte surtout sur la forme des Algues et leur couleur. Selon la forme, vous observez que certaines Algues sont pluricellulaires à thalle développé, d'autres sont unicellulaires fixes ; enfin quelques-unes sont unicellulaires mobiles. La connaissance des pigments assure une classification des Algues. Mais d'autres critères sont aussi utilisés par les taxinomistes : la composition chimique de la paroi cellulaire et le type de réserve nutritive.
- La diversité de Bacillariophytes
- L'observation de l'Euglène
- L'observation des Algues pluricellulaires thalloïdes
La préparation permanente que vous observerez contient des frustules de Bacillariophytes (Diatomées) mortes, accumulées sur les fonds marins. La sédimentation recouvre et comprime les frustules, constituant alors de la « terre de diatomées ». Pour cette raison, vous ne pourrez pas observer le noyau central et les pigments brun-doré masquant le pigment vert de la chlorophylle.
Regardez la préparation permanente de Diatomées. Leur paroi cellulaire siliceuse permet de les reconnaître facilement. En fait, la cellule est contenue dans une capsule de silice, appelée frustule, formée de deux valves qui se comparent à une boîte et son couvercle. Une ceinture relie les deux valves. La surface des frustules est ornée de perforations dont l'ensemble crée des ornements délicats et dont la fonction est d'augmenter la surface effective qui leur permet de flotter. Vous noterez deux types de frustules. Les Diatomées centriques ont des valves circulaires et possèdent une ornementation rayonnante, d'où une symétrie axiale. Les Diatomées pennées ont des valves allongées et possèdent une ornementation disposée de chaque côté d'un plan longitudinal, d'où une symétrie bilatérale.
& Campbell, figure 26.12
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Préparation permanente de Diatomées |
Vous distinguerez facilement l'Euglène des Protozoaires par sa pigmentation verte: elle est autotrophe alors que les Protozoaires sont hétérotrophes. L'Euglène est l'espèce qui a donné le nom à l'embranchement des Euglénophytes.
& Campbell, figure 26.13
Observez l'Euglène et remarquez qu'elle possède à la fois des caractéristiques animales, et végétales. Animée de mouvements grâce à des flagelles et capable de se déformer, elle fait par contre de la photosynthèse grâce à ses chloroplastes. La cellule n'a pas de paroi cellulaire ; la membrane plasmique n'est entourée que d'une cuticule très souple et élastique.
Notez sa capacité de se déformer soit en s'étirant, soit en se mettant en boule : c'est le mouvement euglénoïde. Ces déformations cellulaires permettent la reptation.
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Euglène |
La couleur de l'Algue est utilisée pour désigner les divers embranchements. Cette diversité comprend des Algues brunes, des Algues rouges et des Algues vertes. Observez le thalle des spécimens présentés et remarquez la différence de couleur, de texture et de forme.
LES CHLOROPHYTES
- Les Algues vertes pluricellulaires thalloïdes
- Les Algues vertes pluricellulaires filamenteuses
- Les Algues vertes unicellulaires
Les Chlorophytes constituent l'embranchement des Algues vertes. Elles sont caractérisées par la présence de chlorophylle qui donne la couleur caractéristique à ces Algues. Des pigments, caroténoïdes et xanthophylles, sont accessoires et en quantité insuffisante pour masquer la chlorophylle. Les Algues vertes accumulent des réserves sous forme d'amidon qui, chez plusieurs Algues unicellulaires (Desmidiées) et Algues filamenteuses (Spirogyre), peut apparaître visible sous la forme de pyrénoïdes situés dans le chloroplaste.
Il s'agit d'un embranchement qui présente un intérêt particulier pour montrer une diversité de formes et de modes de reproduction. Les représentants se regroupent en Algues vertes pluricellulaires thalloïdes, en Algues vertes pluricellulaires filamenteuses et en Algues vertes unicellulaires.
Plusieurs espèces de cet embranchement ont un thalle plus ou moins développé. Les individus du genre Ulva ont un thalle aux bords ondulés, vert, mince et constitué de deux couches de cellules. Cette Algue est formée d'un thalle lamellaire qui, au moment de la reproduction sexuée, ne montre aucune différence entre les individus mâles ou femelles. Les individus haploïdes et fertiles (gamétophytes) libèrent dans le milieu des cellules biflagellées, appelées planogamètes, de sexe mâle ou femelle selon l'individu porteur.
Les planogamètes (cellules à deux flagelles) nagent, s'accouplent et donnent un planozygote à quatre flagelles. Le planozygote perd ses flagelles, se fixe et se développe en un individu diploïde (sporophyte) comparable morphologiquement aux individus fertiles.
L'individu, issu du zygote, ne peut produire de gamètes. Il libère par méiose des cellules nageuses à quatre flagelles, appelées zoospores, incapables de copuler. Les zoospores perdent leurs flagelles, se fixent et se développent en de nouvelles plantes qui produiront soit des planogamètes en vue d'une reproduction sexuée, soit des zoospores (par mitose) en vue d'une reproduction asexuée.
Il y a alternance de phases par le fait que la génération du sporophyte donne naissance a la génération du gamétophyte et vice versa.
& Campbell, figures 26.16 et 26.19
Dans l'eau, ces Algues se présentent comme des cheveux qui sont de longs filaments pluricellulaires. Le genre Spirogyra comprend des individus dont les cellules ont des chloroplastes rubanés en forme d'hélice.
La Spirogyre est une Algue verte pluricellulaire filamenteuse qui se reconnaît à ses chloroplastes en forme de ruban spiralé et baignant dans le cytoplasme périphérique. Chaque chloroplaste porte des points foncés qui sont des pyrénoïdes. Le pyrénoide est une accumulation de grains d'amidon à l'intérieur du chloroplaste. Le noyau de la cellule est en position axiale et entouré de cytoplasme. Le cytoplasme, surtout en périphérie de la cellule, est logé entre la membrane plasmique et la vacuole. Des ponts cytoplasmiques mettent en communication le cytoplasme entourant le noyau et le cytoplasme périphérique.
Parcourez la préparation permanente et notez que plusieurs filaments ont été placés sur la lame. Vous pouvez y observer plusieurs stades du cycle de développement. Observez que certains filaments sont formés de cellules dont les chloroplastes sont en forme de ruban enroulé en hélice. Ces filaments sont appelés filaments végétatifs. Remarquez la position du noyau, le ruban de chloroplaste qui est en hélice et les ponts de cytoplasme qui s'orientent vers le noyau.
Sous cette apparence, l'algue vit dans des conditions favorables et la reproduction asexuée est abondante : les filaments d'algue s'allongent par mitose et chaque filament se fragmente. Par contre, quand les conditions du milieu (température, luminosité) changent, l'algue identifie une période de stress. Alors la reproduction sexuée est mise en place.
Observez dans les autres filaments que les cellules se sont rapprochées et s'unissent par la formation d'un pont: chaque cellule d'un filament se lie à une cellule de l'autre filament par le pont de conjugaison.
Remarquez le cytoplasme de chaque cellule d'un filament en migration vers une cellule du filament voisin en passant par un pont. Les deux cytoplasmes à n chromosomes se comportent comme des gamètes : celui qui migre est un gamète mâle et l'autre, un gamète femelle.
Observez d'autres filaments où les gamètes se fusionnent pour donner un zygote à 2n chromosomes. Le zygote apparaît à la suite d'une reproduction sexuée. Puisque les conditions sont défavorables, le zygote devient alors une zygospore, cellule résistante à 2n chromosomes. Quand les conditions favorables reviennent, le zygote subit la méiose. La germination des spores donne de nouveaux filaments haploïdes.
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Spirogyre |
Certaines Algues sont des organismes unicellulaires flagellés qui ressemblent beaucoup aux Protistes animaux, mais leur affinité physiologique est avec les Algues vertes. Elles ont toutes les caractéristiques des Végétaux sauf qu'elles sont des organismes unicellulaires et mobiles (Chlamydomonas), parfois coloniaux et mobiles (Volvox). D'autres, comme les Desmidiées, sont des organismes unicellulaires sans flagelle, donc immobiles.
& Campbell, figures 26.14a et 26.15
Les Desmidiées sont des organismes unicellulaires isolés de forme variable. Les cellules, comme celles du genre Cosmarium, sont généralement formées de deux moitiés symétriques, appelées hémisomates, séparées par un isthme étroit au milieu duquel se loge un noyau baignant dans le cytoplasme. D'autres cellules, comme dans le genre Closterium, présentent les mêmes caractéristiques cytologiques, sauf qu'elles sont en forme de croissant de lune et ne présentent pas d'étranglement au centre de la cellule. La cellule des Desmidiées renferme deux chloroplastes, un par hémisomate, qui contiennent des pyrénoides en nombre variable selon l'espèce.
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Algues vertes unicellulaires |