Chrysophyta: caractéristiques, taxonomie, reproduction et nutrition

Les Chrysophyta, ou chrysophytes, forment un groupe d'algues microscopiques extrêmement diversifiées, avec plus de 1 000 espèces décrites jusqu'à présent. On les trouve généralement dans les zones plactoniques, bien que certaines se trouvent dans la région benthique.

La division Chrysophyta comprend trois classes: les algues dorées, les algues jaune verdâtre et les diatomées. Ce sont des organismes unicellulaires qui peuvent nager librement dans des environnements d'eau douce, bien qu'ils puissent être regroupés et former des structures filamenteuses ou des colonies.

Vos cellules peuvent être recouvertes de petits fragments de carbonate de calcium ou de silice. De même, certains peuvent passer une grande partie de leur vie en tant que cellule amiboïde.

La majorité de leurs représentants sont photosynthétiques. Les principaux pigments du groupe sont la chlorophylle a et c, le bêta-carotène, le fucoxanthine et certains xanthophylles. Les pigments aux teintes marron masquent le vert caractéristique de la chlorophylle. Cependant, certaines espèces manquent de pigments.

Sa reproduction est essentiellement asexuée, bien que certaines espèces se reproduisent sexuellement à l'occasion par l'union de deux gamètes.

En ce qui concerne la nutrition, le groupe n'est pas considéré comme véritablement autotrophe et certains biologistes préfèrent les considérer comme des hétérotrophes facultatifs, car ils peuvent consommer des particules d'aliments lorsqu'il n'y a pas assez de rayonnement solaire ou lorsque les aliments sont disponibles en quantités importantes.

Caractéristiques

Les algues Chrysophyte sont des organismes unicellulaires qui vivent dans les eaux douces. Dans ces milieux aquatiques de productivité moyenne ou faible, ils constituent une partie dominante ou sous-dominante de la biomasse du phytoplancton.

Ce sont des algues dorées, car elles présentent dans les chromatophores de fortes concentrations de fucoxanthine, un pigment caroténoïde brun ou brun qui leur confère leur coloration particulière. Les membres de cette division présentent des similitudes importantes avec les membres des chlorophytes.

Les chrysophytes sont capables de produire des kystes de résistance, des structures appelées statospores ou stomatocystes. Sa forme est sphérique ou ellipsoïdale, sa taille varie de 4 à 20 µm et est entourée d’un collier.

Les archives fossiles sont riches en ces statospores, car elles sont très résistantes à la dégradation et aux attaques de bactéries. En fait, les résultats sont si bons qu'ils sont souvent utilisés comme indicateurs paléoécologiques et servent à reconstruire des environnements anciens.

Il existe des traces fossiles de ce groupe du Crétacé et, selon les preuves, ont atteint leur plus grande diversité au Miocène. Les fossiles sont des dépôts de silice ou de calcaire.

Morphologie

Les chrysophytes forment un groupe très diversifié en termes d’apparence de ses membres. Il existe des formes flagellées, plameloïdes, coccoïdes, filamenteuses et talous. Ensuite, chacun de ces éléments sera décrit.

Formes flagellées

Les individus qui présentent des flagelles pour se déplacer dans l'environnement aquatique sont appelés chrysomonades. En outre, ils sont capables de modifier leur mécanisme de locomotion de manière perceptible.

Le genre Ochromonas, par exemple, a une forme rappelant celle d'une poire, d'où émanent deux flagelles hétérogènes - l'un est presque six fois plus grand que l'autre.

Ces types de flagelles inégaux sont connus sous le nom d’Hétérocontos flagelles. Typiquement, le long flagelle a des extensions rigides appelées mastigonemas, lui donnant un aspect semblable à celui d’une plume.

Parfois, l'individu peut éliminer les flagelles et prendre une forme amiboïde avec la présence de rhizopodes. Il est courant que la forme d'amibe se transforme en kyste à paroi épaisse. Ce genre est très polyvalent sur le plan nutritionnel et peut se nourrir d'algues bleues.

En revanche, la forme planctonique de Mallomonas présente un mur de silice orné de fines et longues structures en aiguilles. On suppose que ces prolongements peuvent participer au processus de flottation de la cellule. Il existe également des formes à un seul flagelle, les Silicoflagellineae.

Formes palmoïdes et coccoïdes

Ces formes sont très courantes. Le genre Synura est caractérisé par la formation de structures coloniales dans la région planctonique des milieux aquatiques. Ces individus sont similaires à ceux du genre Mallomonas, mentionnés dans la section précédente, à l'exception du fait qu'ils sont maintenus ensemble grâce à une substance de consistance gélatineuse.

Le genre Hydrurus forme des couches dans les roches, avec des branches irrégulières et avec la substance gélatineuse. Enfin, à Dinobryon, les cellules sont allongées et recouvertes de cellulose. On les trouve normalement dans les environnements d'eau douce et d'eau salée.

Formes filamenteuses et taloses

Phaeothamnion est un genre d'algue filamenteuse qui pousse normalement attaché aux roches. En ce qui concerne les formes de talosas, elles sont peu fréquentes. Parmi eux, nous pouvons citer Chrysothallus.

Taxonomie

Les chrysophytes forment un groupe tellement vaste et variable qu'il existe peu de caractéristiques communes à tous les individus.

Ils font partie d'un grand groupe appelé Stramenopiles, dont la principale caractéristique est la structure des extensions présentes dans le flagelle. Ce groupe comprend également les Oomicotes, les algues phaeophytes, parmi d'autres protistes.

Il existe d'autres systèmes de classification, tels que Ochrophyta, qui vise à inclure la division des chrysophytes. Il ne fait aucun doute que Chrysophyta est un groupe paraphylétique, car ils partagent un ancêtre commun avec la lignée Oomicotas, qui n’est pas incluse dans les chrysophytes.

La division Chrysophyta comprend trois classes: les Chrysophycées, qui sont des algues dorées, la classe des Xanthophycées, qui sont des algues jaune-vert, et la classe des Bacillariophycées, communément appelées diatomées.

Reproduction

Dans la plupart des cas, les chrysophytes se reproduisent de manière asexuée, par fission longitudinale (ce phénomène est important chez les individus unicellulaires atteints de flagelles).

Cependant, des processus de copulation ont été observés chez certains flagellés. Par exemple, dans le genre Synura, il existe des colonies divisées par sexe, c'est-à-dire des colonies masculines ou féminines. Les cellules sexuelles sont indiscernables des cellules qui composent les organismes.

Les gamètes mâles sont capables de nager et de fusionner avec les gamètes femelles d'une autre colonie dans une fécondation isogamique, car les gamètes sont identiques. Chez l'homme, par exemple, on peut différencier le gamète mâle, une petite cellule mobile grâce à un flagelle, du gamète femelle, une grosse cellule ovale.

Ces algues ont une immense diversité de cycles de vie, indiquant une transition entre différents types présentant des adaptations essentielles dans l’évolution du groupe. Les chrysophytes sont des organismes largement utilisés en laboratoire pour mener des recherches sur le fonctionnement des cycles de vie au niveau moléculaire.

Cycle de vie de Spumella sp.

Le cycle commence par la germination d'une cellule non mobile d'un kyste. Peu de temps après, cette cellule développe un flagelle qui commence à se déplacer dans l'eau et génère une sphère à texture gélatineuse, pouvant se déplacer à l'intérieur de celle-ci.

En faisant l'expérience de divisions longitudinales binaires successives, les cellules peuvent se nourrir de bactéries qui habitent la sphère.

La sphère atteint une taille maximale de plus ou moins 500 µm de diamètre. À ce stade, la substance gélatineuse commence à se désintégrer et les cellules peuvent s'échapper par les ruptures en formation.

Les cellules sont regroupées en "essaims" de cinq à quarante. Dans ces associations, les cellules subissent des événements de cannibalisme, ce qui donne des cellules géantes capables de former des statospores.

Ces formations ne sont pas affectées par les conditions environnementales ou d’autres facteurs, tels que des changements dans la disponibilité des éléments nutritifs ou des changements de température. La formation des statospores commence avec la division cellulaire, environ 15 ou 16 fois après la germination.

La nutrition

La plupart des chrysophytes avec autotrophe, c'est-à-dire peuvent obtenir de l'énergie de la lumière du soleil, par la photosynthèse. Cependant, certaines personnes sont classées comme mixotrophes, car, selon les conditions, elles peuvent être des autotrophages ou des fagotrophes.

Un organisme fagotrofo est capable de capturer les particules alimentaires de son environnement et de les "engloutir" avec sa membrane plasmique. Ils peuvent se nourrir de petits organismes tels que les bactéries et les diatomées.

Si les conditions le justifient, l'algue cesse de photosynthèse et se prolonge dans sa membrane appelée pseudopodes, ce qui lui permet de piéger sa nourriture.

Il existe des chrysophytes dépourvus de tout type de pigments et de plastides, ce qui les oblige à mener une vie hétérotrophe. Ils doivent obtenir leur source d'énergie de manière active, en phagocytant les aliments potentiels.

D'autre part, les chrysophytes préfèrent utiliser certaines sources pour réserver certaines graisses, et non l'amidon comme il se produit dans les algues vertes.

Papier écologique

Les chrysophytes ont un rôle écologique vital, car ils sont des composants importants du plancton. Non seulement ils participent en tant que producteurs primaires, mais aussi en tant que consommateurs. Ils constituent la nourriture principale de nombreux poissons et crustacés.

En outre, ils contribuent au flux de carbone dans les environnements d'eau douce, en étant des composants indispensables dans ces écosystèmes aquatiques.

Cependant, ils ont été des organismes peu étudiés en raison des difficultés intrinsèques du groupe, principalement en raison des difficultés de leur culture et de leur conservation. De plus, on a tendance à étudier les lacs qui ont subi un impact environnemental, où les chrysophytes sont rares.

En revanche, une espèce particulière, Prymnesium parvum, est responsable de la production de toxines entraînant la mort de la faune piscicole. Les algues n'ont que des effets négatifs sur les communautés aquatiques, car elles semblent inoffensives pour l'homme et le bétail.