VÉGÉTAL
Les limites à la définition de végétal
Si la photosynthèse est une caractéristique des végétaux, celle-ci est aussi pratiquée par d’autres organismes, comme de nombreuses bactéries. Certaines d’entre elles le font à partir d’eau ou de sulfure d’hydrogène. Dans ce dernier cas, la photosynthèse est dite anoxygénique car elle rejette non pas du dioxygène mais du soufre. D’autres, appelées cyanobactéries, sont à photosynthèse oxygénique comme celle des plantes (car l’eau oxydée donne du dioxygène qui est libéré). Les cyanobactéries présentent de remarquables similarités avec les chloroplastes, ce qui a conduit notamment à l’émergence de la théorie endosymbiotique. Cette théorie postule que les chloroplastes des végétaux (du moins ceux de la lignée verte) proviennent de la transformation de cyanobactéries qui ont été capturées (phagocytées) il y a longtemps par une cellule eucaryote hétérotrophe. La comparaison des génomes de chloroplastes et de cyanobactéries a confirmé cette théorie puisqu’on y retrouve des similitudes de séquences génétiques.
Par ailleurs, certaines espèces végétales ont perdu plus ou moins partiellement leurs capacités photosynthétiques au cours de l’évolution, en devenant parasites d’autres espèces végétales. Ces espèces parasites prélèvent, à l’aide d’organes qualifiés de suçoirs, des molécules organiques et minérales dans la sève de leur hôte. Les exemples de plantes parasites sont nombreux : on peut citer les cuscutes, à tiges grêles et rougeâtres parasitant toutes sortes de plantes herbacées ou d’arbustes, ou encore la néottie nid d’oiseau, orchidée brun jaunâtre parasitant notamment le pin au niveau de ses racines. On rencontre également des algues partiellement parasites, comme une algue rouge Polysiphonialanosa qui vit fixée sur l’algue brune – l’ascophylle – et chez laquelle elle prélève notamment des glucides.
Enfin, certains animaux ou champignons peuvent devenir partiellement autotrophes par association symbiotique avec des espèces végétales. C’est le cas des lichens et des coraux, organismes pour les uns terrestres et les autres marins, à grande importance écologique. Un lichen résulte de l’association étroite et durable entre les filaments d’un champignon et de nombreuses algues vertes unicellulaires. Le corail, quant à lui, correspond à de petits animaux coloniaux fixés sur le fond marin peu profond et qui hébergent des algues unicellulaires dans leurs propres cellules. Dans les deux cas, les algues unicellulaires confèrent par la symbiose, une autotrophie (du moins partielle) au champignon ou à l’animal. Du point de vue de leur métabolisme, on pourrait alors considérer les lichens et les coraux comme des organismes végétaux. Pour aller encore plus loin, un exemple original est sans doute celui de l’élysie émeraude (Elysiachlorotica), une limace de mer qui récupère les chloroplastes des algues dont elle se nourrit. Ceux-ci subsistent dans certaines de ses cellules épithéliales et la nourrissent partiellement en continuant à effectuer la photosynthèse.
Les lignées eucaryotes réellement photosynthétiques possèdent des chloroplastes d’origines différentes. Ainsi les plantes terrestres possèdent des chloroplastes qui proviendraient de l’endosymbiose d’une cyanobactérie (dite endosymbiose primaire) alors que, chez certaines algues, le chloroplaste résulterait de l’endosymbiose d’une cellule végétale contenant déjà un chloroplaste (dite endosymbiose secondaire). Ces hypothèses reposent sur le fait que les chloroplastes des végétaux sont différents, par le nombre de membranes qui les entourent, ou encore par les pigments qu’ils contiennent. Par exemple, les chloroplastes des plantes sont entourés de deux membranes (issues d’une endosymbiose primaire) tandis que ceux des algues brunes sont entourés de quatre membranes (issues d’une endosymbiose secondaire).[...]
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Écrit par
- Marie POTAGE : professeure agrégée de sciences de la vie et de la Terre, professeure agrégée de biologie à l'université de Cergy-Pontoise
- Arnaud VAN HOLT : professeur agrégé de sciences de la vie et de la Terre, université de Paris-XIII
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Médias
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