Lichen

Définition

Un lichen est un organisme constitué de la symbiose d'un eumycète (un ascomycète, plus rarement un basidiomycète) abritant des algues (bleues ou vertes) symbiotiques. C'est un végétal mixte résultant de la symbiose d'une algue et d'un champignon, formant une symbiose lichénique.

Des lichens verts sur une branche :

Un lichen est un organisme composite issu d'algues ou de cyanobactéries vivant parmi des filaments de champignons multiples dans une relation symbiotique. Ces lichens verdâtres sont des lichens encroûtants.

L'algue verte ou l'algue bleue sont des photobiontes lichéniques. Voir aussi un lichen inversé.

Qu'est-ce qu'un lichen ?

Un lichen est un organisme constitué par une association symbiotique entre un champignon (le mycobionte) et une algue (le phycobionte). Le champignon apporte eau et sels minéraux. L'algue fabrique, par photosynthèse, différents composés organiques dont elle cède une partie au champignon.

Les deux composants sont liés par un cordon (suçoir ou haustorium) par lequel transitent les différents éléments nutritifs. Les lichens sont capables de résister à des conditions climatiques extrêmes. Leur croissance est très lente (quelques mm par an). Un troisième composant, une levure de la division Basidiomycota, a été détecté dans le cortex de plusieurs espèces de lichens stratifiés, bien que sa fonction dans la symbiose ne soit pas encore connue, on pense qu'elle est liée à la production de métabolites secondaires.

Selon la nature de cette association, on peut distinguer de nombreux types structuraux de lichens : du plus simple, où le champignon et l'algue se rencontrent par hasard, au plus complexe, où le mycobionte et le phycobionte donnent lieu à une morphologie. très différent de celui qu'ils forment séparément, et où les algues forment une couche sous la protection du champignon. 1 lichens sont des organismes multicellulaires, exceptionnellement résistants aux conditions environnementales défavorables et capables, par conséquent, de coloniser des écosystèmes très divers. La protection contre la dessiccation et le rayonnement solaire apportée par le champignon et la capacité photosynthétique des algues confèrent au symbiote des caractéristiques uniques au sein des êtres vivants. La synthèse de composés présents uniquement dans ces organismes, les substances dites de lichen permettent une meilleure utilisation de l'eau, de la lumière et l'élimination des substances nocives.

Les lichens sont capables d'accumuler des composés minéraux bien au delà de leurs besoins propres. De ce fait, ils sont utilisés comme indicateurs de pollution. On estime le nombre de lichens à 17 000 espèces environ, mais on en décrit de nouveaux tous les ans.

Types de lichens

Selon la nature de leur thalle, il existe trois principaux types morphologiques de lichens : crustacés, foliacés et fruticuleux. Dans un lichen, le mycobionte produit un thalle qui abrite le photobionte. Selon le rapport entre photobionte et mycobionte, le lichen a un thalle dit homéomère ou hétéromère. Voir un thalle homéomère et un thalle hétéromère.

Un lichen dont le mycobionte est un basidiomycète est appelé un basidiolichen.

Voir plus en détail les lichens crustacés (avec thalles crustacés), les lichens foliacés (avec thalles foliacés) et les lichens fruticuleux (avec thalles fruticuleux).

Voir aussi le lichen scléreux. Un podétion est une structure dressée de certains lichens fruticuleux.

Il existe peu d'exemples de lichens dont la morphologie est déterminée par le photobionte (on l'observe par exemple dans les genres Coenogonium, Ephebe, Cystocoleus et Racodium), dans la plupart des cas c'est le mycobionte qui fixe les lignes directrices de croissance du symbionte. Le développement d'un certain type de thalle est important pour connaître les relations qui s'établiront dans le symbiote, pour cette raison le groupe a traditionnellement été divisé selon la morphologie de son thalle en lichens crustacés, foliacés et fruticuleux (et des composés entre ces types). Malgré cette classification. Il existe d'autres biotypes possibles dans les lichens, comme ceux dits gélatineux que certains auteurs incluent cependant dans les types précédents.

Symbiose

La base de la symbiose est la prise de nutriments par le champignon de l'algue; A cet effet, dans presque tous les lichens étudiés, une forme de pénétration du champignon a été trouvée à l'intérieur des algues, ce qui se fait au moyen d'haustoriums. Deux types d'haustoriums ou organes de pénétration du champignon sont différenciés : intracellulaire et intramembranaire.

Dans les lichens crustacés (qui forment des croûtes) et sous certaines formes plus fortement structurées, les pénétrations sont généralement intracellulaires lorsque les haustoriums pénètrent dans le protoplaste de la couche gonadique (où se trouvent les algues); la paroi de ces haustoriums est plus mince que celle du reste des hyphes, de sorte qu'il leur est plus facile de pénétrer dans la cellule végétale.

En morphologie plus évoluée, les lichens haustoriens sont intramembranaires; dans ces cas, ils pénètrent dans la paroi de la couche gonadique mais pas dans le cytoplasme, laissant une invagination dans la paroi de l'algue. Le lichen obtient sa nourriture à partir des substances synthétisées par l'algue grâce à la photosynthèse; dans ce processus, le glucide appelé ribitol est synthétisé, qui est transféré au champignon par diffusion, à l'intérieur de l'hyphe, ce ribitol est modifié en mannitol qui n'est pas transférable du champignon à l'algue. De cette façon, le mycobionte sécurise sa nourriture et l'algue continue à synthétiser.

Lorsque le photobionte est une cyanobactérie, l'hydrate de carbone synthétisé est le glucose que le champignon modifie également en mannitol. autre part, l'algue obtient la protection nécessaire contre le dessèchement du champignon, une augmentation de sa capacité à absorber l'eau grâce aux caractéristiques des hyphes du champignon. En bref, la symbiose permet à des algues ou à des cyanobactéries de coloniser des écosystèmes où, en raison de conditions météorologiques extrêmes, elles ne pourraient pas se développer seules.

Plusieurs lichens sur du bois avec des champignons :

Des lichens accompagnent des champignons décomposeurs sur du bois.

Les métabolites des lichens sont généralement un mélange de ceux produits par les algues pour leur propre fonctionnement et ceux produits par le champignon. Il y a peu de cas où des substances sont produites pour le lichen qu'aucun des biontes ne pourrait produire à lui seul; Parmi ces substances figurent les substances lichéniques, un ensemble très hétérogène de produits spécifiques des lichens produits par le champignon, dont beaucoup sont appelés acides lichéniques.

Environ 200 types de substances lichéniques sont connus bien que la recherche ajoute constamment de nouveaux types, de sorte que l'on pense que beaucoup sont uniques à une seule espèce, ce qui signifie que c'est la symbiose elle-même qui les produit. Il est à noter que ces substances n'apparaissent ni dans le cortex inférieur ni dans la couche gonadique et qu'elles se présentent presque toujours sous la forme de minuscules cristaux et de granulations disposés à la surface des hyphes.

La fonction des substances lichéniques n'est pas entièrement claire. On pense qu'ils peuvent agir comme un moyen de dissuasion pour les herbivores ou comme une protection contre les bactéries et autres agents pathogènes. Il est également possible qu'ils jouent un rôle important dans l'absorption de l'eau ou en augmentant la perméabilité de la membrane de l'algue permettant ainsi l'entrée des métabolites à l'intérieur de la cellule. Il est connu qu'ils agissent comme une protection contre divers polluants, le rayonnement UV et même la radioactivité. Certains d'entre eux sont simplement des débris de l'activité cellulaire quotidienne de l'organisme symbiotique. Ces métabolites de lichen sont à la base de nombreuses études sur la taxonomie de ces organismes.

Des lichens jaunes fleuris :

Des lichens jaunes montrent leurs apothécies.

Types de biontes

On peut dire que la formation de la symbiose, en particulier les mutuelles par les champignons avec tous les types de photobiontes est une caractéristique qui a donné un énorme avantage évolutif aux espèces qui les forment, du moins cela peut être déduit des données sur les espèces qui forment une sorte de symbiose que nous possédons, donc sur le total de 64 200 espèces de champignons, environ 30 % (19 000 espèces) ont opté pour ce type d'association, plus de 8 % forment des symbioses sous forme de mycorhizes et 21 % les associations lichéniques.

Le lichen Pyrenocollema halodytes :

La cyanobactérie Hyella caespitosa est associée à des hyphes d'un champignon du lichen Pyrenocollema halodytes.

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