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ALGUES

L'évolution des eucaryotes et la dissémination de la photosynthèse : le résultat d'emboîtements successifs d'organismes

Évolution des algues par emboîtements successifs d’organismes - crédits : Encyclopædia Universalis France

Évolution des algues par emboîtements successifs d’organismes

Certaines algues unicellulaires rouges ou vertes ont elles-mêmes été à l'origine de symbioses avec des groupes appartenant à des lignées autres que celle des Plantae (fig. 3). Possédant un plaste dérivé d'une cyanobactérie endosymbiotique, ces algues unicellulaires rouges et vertes sont devenues à leur tour des plastes et ont ainsi apporté la photosynthèse oxygénique chez ces lignées d'organismes hétérotrophes. Ces endosymbioses sont dites secondaires puisque les algues impliquées résultent déjà d'une endosymbiose (dite primaire) avec une cyanobactérie. Plusieurs événements de ce type se sont ainsi produits. Chez les euglénophycées, une endosymbiose secondaire a eu lieu entre une algue verte appartenant aux chlorophytes et l'ancêtre de ces euglénophycées. Un événement similaire s'est produit avec une chlorophyte, relativement proche mais distincte de celle à l'origine du plaste des euglénophycées, chez l'ancêtre des chlorarachniophycées. Chez les cryptophytes, les haptophytes, les algues brun-doré et, probablement, les dinophytes, une algue rouge symbiotique a évolué en plaste. Chez les cryptophytes et les chlorarachniophycées, les restes du cytoplasme et du noyau, respectivement d'une algue rouge (chez les cryptophytes) et d'une algue verte (chez les chlorarachniophycées), sont encore observables. Ce noyau relictuel, nommé nucléomorphe, contient encore un génome très réduit qui a pu être étudié : il recèle bien des chromosomes eucaryotiques, linéaires et pourvus de télomères, et non pas circulaires comme ceux des bactéries. Le compartiment contenant ces restes de cytoplasme est nommé compartiment périplastidial et, chez les cryptophytes, on y retrouve les grains d'amidons présents normalement dans le cytoplasme des algues rouges. Chez les haptophytes, les algues brun-doré et les dinophytes, le plaste est doré, bien que provenant d'une algue rouge, car les pigments rouges ont été perdus et remplacés par des xanthophylles (pigments proches du carotène). L'analyse des génomes de ces plastes d'origine endosymbiotique secondaire et des nucléomorphes a confirmé leur origine. Toutefois, la manière dont l'algue rouge a donné naissance aux plastes de ces organismes très divers reste encore mystérieuse. Les plastes des cryptophytes et des haptophytes, par exemple, présentent dans leur génome des caractéristiques uniques qui indiquent qu'ils ont une origine commune. Or ces deux groupes d'algues ne sont pas étroitement apparentés et ne présentent pas un ancêtre commun direct qui aurait pu s'associer avec l'algue rouge avant leur divergence. Il faut donc admettre que les cryptophytes et les haptophytes se sont associées séparément avec la même algue rouge, un événement hautement improbable, sauf si on admet que l'algue rouge s'est d'abord associée à l'ancêtre des cryptophytes (un flagellé hétérotrophe), puis qu'une cryptophyte pourvue d'un plaste dérivé d'une algue rouge s'est à son tour associée avec l'ancêtre des haptophytes (un autre flagellé hétérotrophe). Le plaste des haptophytes serait alors d'origine endosymbiotique tertiaire (un plaste dérivé d'une cryptophyte dont le plaste est lui-même dérivé d'une algue rouge dont le plaste est dérivé d'une cyanobactérie). Cette hypothèse est loin d'être improbable car les plastes des dinophytes sont d'origines multiples et des cas d'endosymbioses avec des haptophytes, des cryptophytes ou diverses ochrophytes sont bien démontrés chez les dinophytes. Chez les dinophytes, le plaste originel a souvent été perdu (la moitié environ des dinophytes en sont dépourvus) mais souvent aussi remplacé (par une algue verte, une algue brun-doré, une haptophyte ou[...]

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Écrit par

  • : enseignant-chercheur au Muséum national d'histoire naturelle, Paris

Classification

Médias

Ancienne classification du monde vivant en trois règnes - crédits : Encyclopædia Universalis France

Ancienne classification du monde vivant en trois règnes

Cyanobactérie : rivulaire (<it>Rivularia bullata</it>) - crédits : B. De Reviers

Cyanobactérie : rivulaire (Rivularia bullata)

Algue brune : fucus vésiculeux (<it>Fucus vesiculosus</it>) - crédits : B. De Reviers

Algue brune : fucus vésiculeux (Fucus vesiculosus)

Autres références

  • AQUACULTURE

    • Écrit par
    • 11 440 mots
    • 8 médias
    Plusde deux cents genres d'algues marines benthiques, correspondant à plusieurs milliers d'espèces, ont été étudiés en vue d'une exploitation. Une quinzaine d'espèces seulement figurent dans les statistiques de la F.A.O. Les différentes utilisations de ces végétaux peuvent être regroupées autour de...
  • BIOCARBURANTS ou AGROCARBURANTS

    • Écrit par et
    • 6 509 mots
    • 10 médias
    La troisième génération est fondée sur l’utilisation d’algues (micro-algues ou macro-algues). Sa productivité à l’hectare serait de dix fois supérieure à celle de la première génération.
  • BIOTECHNOLOGIES

    • Écrit par
    • 5 368 mots
    • 4 médias
    ...sont déjà utilisées dans différentes activités industrielles et pourraient être modifiées par voie moléculaire. Tel est le cas de polysaccharides issus d'algues (alginate, carraghénanes, etc.) qui servent de stabilisant, gélifiant ou épaississant. Tous ces produits sont omniprésents dans la vie quotidienne...
  • CARBURANTS POUR L'AVIATION

    • Écrit par et
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    • 3 médias
    – Les micro-algues. Celles-ci se développent plus rapidement que des plantes terrestres, contiennent des quantités intéressantes d'huile et peuvent être cultivées dans des eaux salées ou saumâtres (biocarburants de troisième génération).
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