Ascomycètes: caractéristiques, phylogénie, nutrition, habitat, reproduction

Les Ascomycota ou Ascomycota sont les champignons qui constituent le phylum des Ascomycota dans le sous-royaume Dikarya. Il contient environ 33 000 espèces réparties dans divers habitats de la planète.

La principale caractéristique des ascomycètes est la présence d'ascospores (spores sexuelles) enfermées dans de petits sacs appelés ascos. Ils peuvent être unicellulaires (levure) ou multicellulaires, formant un corps (mycélium) composé de structures filamenteuses (hyphes).

Les hyphes sont septés et possèdent de petits organites cellulaires appelés corps de Worenin. L'ensemble des hyphes génère une pseudo-protéine appelée plecthenquim.

Caractéristiques générales

Reproduction

La reproduction des ascomycètes peut être asexuée ou sexuelle. Généralement, l'état asexué (anamorphe) l'emporte sur l'état sexuel (télomorphe).

La reproduction asexuée peut se faire par la formation de chlamydospores, la fission, le bourgeonnement, la fragmentation ou la production de conidies. Dans les processus de reproduction sexuée de la fusion du cytoplasme (plasmogamie), il y a fusion des noyaux (cariogamie) et de la méiose pour la formation des ascospores.

La nutrition

Ces champignons sont hétérotrophes, avec des espèces saprophytes, parasitaires, symbiotiques et carnivores. Les saprophytes peuvent dégrader presque tous les substrats carbonés.

Les symbiotes forment des associations avec des algues (lichens), des feuilles et des racines de plantes (endophytes) ou avec leurs racines (mycorhizes), ainsi qu'avec divers arthropodes.

Maladies

Les espèces parasites sont abondantes et sont responsables de diverses maladies chez les plantes, telles que la flétrissure causée par des espèces du genre Fusarium .

Ils peuvent également causer des maladies chez l'homme telles que la pneumonie ( Pneumocystis carinii ) ou la candidose ( Candida albicans ). Le groupe des carnivores est limité à l'ordre des Orbiliomycètes, capturant généralement les nématodes.

Sous-philes

La monophylie des ascomycètes a été prouvée dans des études phylogénétiques, étant un groupe frère des basidiomycètes. Il a été traditionnellement divisé en trois sous-phyla: Taphrinomycotina, Saccharomycotina et Pezizomycotina, qui se différencient par la disposition de leurs cellules et de leurs structures sexuelles.

Taphrinomycotina semble être paraphylétique, alors que les autres groupes sont monophylétiques. Pezizomycotina contient le plus grand nombre d'espèces, réparties en treize classes et cinquante-quatre ordres.

Dans Saccharomycotina, on trouve la plupart des espèces de levure telles que Saccharomyces cerevisiae, utilisées dans la fermentation du pain et de la bière, entre autres.

Morphologie

Les ascomycètes peuvent être unicellulaires ou multicellulaires. Ils présentent une paroi cellulaire composée de glucanes et de chitine. Dans la paroi cellulaire des levures (espèces unicellulaires), il y a plus de glucanes.

Les espèces multicellulaires sont composées de structures filamenteuses formées de plusieurs cellules, appelées hyphes, qui forment ensemble le corps végétatif du champignon (mycélium).

Les levures peuvent former des filaments courts lorsque de nouvelles cellules sont générées, appelées psedomycelia. Certaines espèces ont les deux formes de croissance (dimorphes).

Chez les ascomycètes, les hyphes sont septés, présentant un pore entre les septa à travers lequel le cytoplasme peut être déplacé d'une cellule à une autre et parfois même les noyaux. Les corps de Worenin sont des microbodies à double membrane, situés près du pore et censés aider à prévenir le mouvement du cytoplasme entre les cellules.

Les hyphes peuvent s'entrelacer pour former une structure similaire à un tissu appelé plecténquima, qui est appelé prosenchyme lorsqu'un hypha peut être différencié d'un autre et pseudoparenchyme lorsque ceux-ci ne peuvent pas être individualisés.

La caractéristique commune à tous les ascomycètes est la présence d'ascospores (spores sexuelles) formées à partir de structures spécialisées appelées ascos.

Phylogénie et taxonomie

Les Ascomycètes constituent un groupe monophylétique qui est un frère des Basidiomycètes, formant le sous-règne Dikarya. Ce phyllum a traditionnellement été divisé en trois sous-phyllums: Taphrinomycotina, Saccharomycotina et Pezizomycotina.

Taphrinomycotina est considérée comme paraphylétique et a été divisée en cinq classes, y compris les espèces de levure, multicellulaires et dimorphes.

La plupart des levures se trouvent dans Saccharomycotina. Ils n’ont pas beaucoup de diversité morphologique bien que, dans certains cas, des pseudomycéliums se soient formés.

Pezizomycotina est le groupe le plus important avec 13 classes et comprend des espèces saprophytes, symbiotiques, parasitaires et carnivores. La morphologie des structures de reproduction est très variable et plusieurs groupes de Pezizomycotina sont reconnus par le type de dégoût.

La nutrition

Les ascomycètes sont des hétérotrophes et se nourrissent de différentes manières, qu’ils soient vivants ou morts.

E espèces saprophytes

Les espèces saprophytes décomposent différents composés en tant que sources de carbone, tels que le bois, le corps de certains arthropodes et certaines espèces pouvant même décomposer du combustible ou peindre des murs.

Levures

Dans le cas des levures, elles ont la capacité de réaliser une fermentation alcoolique, ce qui a donné naissance à différents produits destinés à la consommation humaine tels que le pain, la bière ou le vin, entre autres.

Groupes symbiotiques

Les groupes de symbiotes sont liés à d'autres organismes et forment différentes associations. Les lichens sont des associations d'algues ou de cyanobactéries avec diverses espèces d'ascomycètes.

Dans cette association, les champignons tirent leur nourriture du processus photosynthétique des algues et offrent la même protection contre la dessiccation et une plus grande capacité d'absorption d'eau.

Mycorhizes

Les mycorhizes sont des associations de divers groupes de champignons, y compris de plusieurs espèces d’ascomycètes, avec les racines des plantes. Les hyphes du champignon se répandent dans le sol et absorbent l'eau et les minéraux utilisés par la plante, tandis qu'il fournit les sucres produits par la photosynthèse.

Parmi les groupes de mycorhizes, en raison de leur valeur économique, se distinguent les espèces du genre Tuber qui composent les truffes, très appréciées pour le goût et l'arôme qu'elles procurent à la nourriture.

Ascomycètes endophytes

Les ascomycètes endophytes sont ceux qui, au cours de leur cycle de vie, se développent en tissus végétaux vivants. Apparemment, ces champignons assurent la protection de la plante contre les herbivores et l’attaque d’agents pathogènes.

Les fourmis du genre Apterostigma ont une relation symbiotique avec les champignons du genre Phialophora (levures noires) qui se développent sur le thorax de la fourmi.

Groupes de parasites

Les groupes de parasites au sein des Ascomycètes sont abondants. Ce sont la cause de diverses maladies chez les plantes et les animaux.

Les animaux comprennent Candida albicans, responsable de la candidose, Pneumocystis carinii, l'agent responsable de la pneumonie, et Trichophyton rubrum, responsable du pied d'athlète. Chez les plantes, Fusarium oxysporum provoque le flétrissement et la nécrose de diverses cultures, entraînant des pertes économiques importantes.

L'ordre des Orbiliomycètes est composé d'espèces considérées comme carnivores, qui présentent des pièges adhésifs qui capturent les nématodes qui se dégradent ensuite pour obtenir les nutriments contenus dans leur corps.

Habitat

Les ascomycètes sont cosmopolites et on peut les trouver poussant dans des habitats différents. Ils peuvent se développer dans les milieux aquatiques d'eau douce et marins, principalement sous forme d'algues ou de parasites coralliens.

Dans les environnements terrestres, ils peuvent être répartis des zones tempérées aux zones tropicales, pouvant être présents dans des environnements extrêmes.

Par exemple, Coccidioides immitis se développe dans les régions désertiques du Mexique et des États-Unis et est à l'origine d'une maladie pulmonaire appelée fièvre San Joaquin Valley.

De nombreux lichens sont largement répandus en Antarctique, où plus de 400 symbiotes différents ont été trouvés. La distribution des groupes parasites est associée à celle de leur hôte.

Reproduction

Les Ascomycota ont une reproduction sexuée et asexuée. L'état asexué (anamorphe) est constitué par les hyphes haploïdes, constituant la forme la plus courante de présence de ces champignons dans la nature.

En fait, pour de nombreuses espèces, l'état sexuel (télomorphe) n'est pas connu, ce qui rend difficile sa classification correcte.

Reproduction asexuée

Il peut se produire par fission, bourgeonnement, fragmentation, formation de chlamydospores et conidies. La fission et le bourgeonnement se produisent dans la levure et consistent tous deux en la division d'une cellule en deux cellules filles.

La différence est que, dans la fission, deux cellules de taille égale sont formées et que la division est inégale, formant une cellule plus petite que la cellule mère.

La fragmentation consiste à séparer un morceau de mycélium qui suit sa croissance indépendamment. Les chlamydospores sont formées par l’épaississement des septa qui forment une cellule plus grosse que les autres cellules formant l’hypha, qui est ensuite libérée pour former un nouveau mycélium.

La formation de conidies (spores asexuées) est le type de reproduction asexuée le plus fréquent chez les ascomycètes. Ils proviennent d'un hypha spécialisé appelé conidiophore qui peut se présenter seul ou en groupe sous différentes formes.

Les conidies sont très résistantes à la dessiccation, elles facilitent donc la dispersion des champignons.

Dans le cas des lichens (symbiose entre algues et ascomycètes), un groupe de cellules d'algues est entouré par les hyphes du champignon, formant une structure appelée soredio qui se détache du lichen parental et crée un nouveau symbiote.

Reproduction sexuelle

Lorsque les ascomycètes entrent dans la phase sexuelle, une structure féminine appelée ascogonium se forme et une structure masculine, l’antéridium. Les deux structures se confondent (plasmogamie) et forment le dégoût (sac où les ascospores seront produites).

Par la suite, les noyaux des deux structures sont réunis (cariogamie) puis la nouvelle cellule diploïde entre en méiose, à partir de quatre cellules haploïdes.

Les cellules d'origine sont divisées par mitose et forment huit ascospores. Chez certaines espèces, un plus grand nombre de divisions peut se produire et de nombreuses ascospores peuvent se produire.

Les ascos ont différentes formes et leurs caractéristiques ont une grande importance dans la classification des ascomycètes. Celles-ci peuvent être ouvertes sous forme de cupule (apothecium), pyramidales (périthèce) ou être des structures plus ou moins arrondies et fermées (cleistocecio).

La libération des ascospores peut se faire par de petits pores ou par un opercule dégoutant.