Mixotrophie

Définition

La mixotrophie est un mode de nutrition des organismes capables de se nourrir aussi bien par autotrophie que par hétérotrophie. Elle qualifie un mixotrophe qui peut utiliser un mélange de différentes sources d'énergie et de carbone. Les modes hétérotrophes et autotrophes fonctionnent simultanément, conduisant à l'utilisation de carbone inorganique et organique en présence de lumière.

Il y a des alternances possibles entre phototrophie et chimiotrophie, entre lithotrophie et organotrophie, entre autotrophie et hétérotrophie ou une combinaison de cellles-ci.

Phagotrophie, mixotrophie et photoautotrophie :

La mixotrophie est souvent accompagnée d'une phagotrophie chez certains organismes. Elle peut conduire à une photoautotrophie (phototrophie).

Explications

Dans l'ensemble, les tolérances physiologiques spécifiques à une espèce, les stratégies d'absorption des ressources, les principaux attributs écophysiologiques (par exemple, la mobilité, le stockage intracellulaire des nutriments, la fixation de l'azote, la mixotrophie, la résistance au pâturage, les stades de repos et les composés allélopathiques), et les processus de perte déterminent où et quand particulier les groupes prospèrent ou échouent. Par conséquent, les changements environnementaux induits par le climat et l'hydrodynamique (pour les organismes aquatiques dans les estuaires et les systèmes côtiers) affectent non seulement la biomasse, la croissance, la production, mais également la composition.

✅ Certaines espèces de microalgues ont perdu leur capacité photosynthétique et deviennent hétérotrophes, c'est-à-dire qu'elles utilisent la matière organique pour se développer en tant qu'organismes saprobiontes ou parasitaires. D'autres espèces comme les chlorelles Chlorella sont capables d'utiliser les deux voies et de se développer en tant qu'organismes autotrophes ou hétérotrophes; cette capacité est appelée mixotrophie. Sur la base de cette stratégie, les cultures de microalgues peuvent être réalisées dans des conditions d'hétérotrophie ou de mixotrophie dans des fermenteurs remplis d'un milieu liquide contenant des composés organiques.

Des études théoriques démontrent que la mixotrophie est avantageuse dans les environnements oligotrophes, alors que dans les environnements plus eutrophes, une spécialisation évolutive des autotrophes et des hétérotrophes existe. La phagotrophie chez les mixotrophes est plus souvent une source importante de nutriments inorganiques tels que l'azote, le phosphore et le fer plutôt que le carbone, bien qu'à faible luminosité, l'ingestion de proies peut également aider à l'acquisition de carbone. Une étude suggère que la mixotrophie peut également être avantageuse dans des environnements fluctuants ou en cours d'eutrophisation ou de déseutrophisation.

En mode phototrophe, les besoins en carbone sont entièrement satisfaits par le CO2 inorganique, tandis qu'en mixotrophie (également appelée photohétérotrophie), les cultures utilisent à la fois du CO2 et du carbone organique supplémenté dans le milieu nutritif. Différentes sources de carbone organique - maltose, extrait de malt, glucose, acétate, glycérol, saccharose, etc. - sont utilisées.

Cas de mixotrophie évolutive des plantes

L'ancêtre de Plantae (plantes supérieures) était un protiste phagotrophe qui consommait des cyanobactéries comme nourriture et était parasité par des Chlamydiae environnementales. Les transferts de gènes des deux sources procaryotes vers le noyau hôte ont entraîné leur désintégration et leur perte ou un remplacement occasionnel de gènes, comme observé chez les protistes modernes.

La transition vers la mixotrophie a été facilitée par le transfert et l'activation de gènes clés de la cyanobactérie tels que ceux qui régulent le cycle cellulaire. L'ancêtre mixotrophe Plantae a continué à consommer des proies bactériennes mais au fil du temps, récoltant des gènes de Chlamydiae et a finalement développé une connexion métabolique régulée (par exemple, pour l'exportation de composés carbonés fixes) entre l'endosymbionte nouvellement établi et le cytosol hôte et un système pour l'importation de protéines dans l'endosymbionte en utilisant le système sécrétoire de l'hôte.

Ces développements ont cimenté la relation et conduit à une sélection pour la perte massive de gènes dans l'endosymbionte et l'EGT vers le noyau hôte. L'activation d'au moins 37 gènes recrutés à partir de Chlamydiae a encore amélioré les fonctions des plastes. La transition finale est intervenue dans un environnement pauvre en proies favorisant la phototrophie. Par la suite, cette algue ancestrale a perdu la capacité de phagotrophie et s'est diversifiée dans les lignées existantes d'algues vertes, algues rouges et glaucophytes.

En rapport avec "mixotrophie"

• autotrophie

  

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• auxotrophie

  

  L'auxotrophie est un mode trophique qui caractérise des organismes, autotrophes pour la très grande majorité, mais qui ne peuvent pas synthétiser certaines...

• caecotrophie

  

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  L'hétérotrophie est un mode trophique (nutrition hétérotrophe) qui caractérise les organismes assurant leur subsistance en assimilant des substances...