La Planète Revisitée : Expéditions Guyane Française

Les_algues_marines

Les algues marines

Approche SVT

Tous niveaux

Objectifs :
Cette fiche a pour objectif de présenter à partir d’une série de photos réalisées pendant la mission, les algues marines, puis de se focaliser, à titre d’exemple, sur une algue rouge du groupe des Laurencia.

Contexte :
La phycologie (du grec phykos signifiant ‘algue’ et logos pour ‘la connaissance’) est l’étude des algues. Parmi les différents organismes marins collectés lors de cette mission, les algues marines constituent un important groupe d’étude.

Variété d'algues

Variété d'algues

Sur les rochers le long de la plage qui borde l’hôtel, on distingue déjà une grande variété d’algues (marée descendante).

[Photo Sophie Pons | © MNHN]

 

Dans l’immense ensemble des algues marines, on distingue des grands groupes selon leur taille (macroalgues visibles à l’œil nu, microalgues nécessitant un microscope) mais aussi selon leur couleur : les algues vertes, rouges ou brunes. Ces deux critères (taille et couleur) sont intéressants sur le terrain, après la collecte, pour un premier tri rapide. Mais ensuite au laboratoire, l’identification réelle de l’algue demande une étude plus approfondie de chaque spécimen.

Documents :

Document 1 : la couleur et les pigments des algues

La couleur et les pigments des algues

La couleur et les pigments des algues

Quelques spécimens au centre de tri après une collecte ; les trois couleurs sont visibles (attention il y a essentiellement des algues vertes et rouges ici, à l’exception de celle visible en haut à droite qui est une algue brune).

[Photo Sophie Pons | © MNHN]

 

Si le critère « couleur » est intéressant pour une première approche sur le terrain, il est parfois difficile pour un néophyte de différencier une algue rouge d’une algue brune… sans parler des exceptions comme certaines algues vertes qui se camouflent parfois sous une teinte orangée !

Ces trois groupes, si on les considère ensemble, ne présentent pas de sens d’un point de vue évolutif, en effet dans l’arbre du vivant, les algues vertes et rouges sont par exemple plus proches des plantes terrestres que des algues brunes. La couleur reste cependant un bon critère pour commencer l’identification d’un spécimen (permettant de lui attribuer un nom). Bien souvent pour déterminer le nom d’une algue de façon précise, il faudra ensuite au laboratoire réaliser une étude approfondie de son anatomie, recueillir des informations sur son mode de reproduction et parfois aussi réaliser une observation d’une coupe de l’algue au microscope.

Quelque soit leur couleur, ces algues contiennent de la chlorophylle a (verte), leur permettant d’effectuer la photosynthèse (transformation de la lumière en énergie permettant de fixer le carbone atmosphérique). Chaque groupe contient en plus différents pigments accessoires (chez toutes on trouve ainsi différents types de caroténoïdes et xanthophylles, les algues rouges possèdent un type de pigment particulier : les phycobilines)

Document 2 : l’iridescence chez les algues

<i>Caulerpa-Hypnea</i>

Caulerpa-Hypnea

Exemple d’une algue iridescente visible sur le littoral de Fort Dauphin. On voit ici deux algues : l’algue iridescente (Hypnea), qui est une algue rouge, est imbriquée dans une algue présentant des grappes de boules vertes (Caulerpa).

[Photo Sophie Pons | © MNHN]

 

Un phénomène assez intéressant se produit en effet chez certaines algues : l’iridescence. Ces espèces présentent une organisation particulière des molécules dans la paroi cellulaire, de sorte que la lumière est diffractée (surtout quand l’algue est recouverte d’eau). Parfois ce n’est pas la paroi, mais des composés cytoplasmiques qui sont à l’origine de cette iridescence.

Document 3 : l’anatomie des algues

Les algues marines sont constituées d’un appareil végétatif appelé traditionnellement thalle. Celui-ci contient une structure à sa base (rhizoïdes, crampons, disques…) permettant l’ancrage de l’algue sur un support : une roche (algues épilithes), ou une plante (algues épiphytes), ou un animal (algues épibiontes) ou parfois même le sable.


L’appareil végétatif présente une grande diversité de formes allant de lames simples à des structures plus complexes semblables à des tubes (Scytosiphon), des tiges et des feuilles (Sargassum), des boules remplies d’eau (Valonia)… La texture est également très variée : certaines algues sont gélifiées (Scinia), voire de texture cartilagineuse (Euchema) ou spongieuse (Codium).


Le nombre et le type de ramifications (insertion, organisation et hiérarchisation de ces ramifications par rapport à l’axe principal) sont des critères importants pour identifier les algues.
Enfin certaines algues présentent un thalle très rigide, suite à l’accumulation de carbonate de calcium ou aragonite, dans les parois de leurs cellules. Certaines algues rouges sont même presque entièrement calcifiées et forment des croûtes aussi dures que les rochers leur servant de support (certaines corallines par exemple).

Document 4 : le groupe des Laurencia

<i>Laurencia cf complanata</i>

Laurencia cf complanata

Laurencia cf complanata lors de la préparation de l’herbier au laboratoire (collectée le 2 mai).

[Photo Florence Rousseau | © MNHN]

 

Laurencia est un genre de macroalgue, rouge, de la famille des Rhodomelaceae. La taille des Laurencia dans la région où nous nous trouvons varie entre 2 et 20 cm selon les espèces. La couleur, toujours dans la teinte rouge, varie cependant selon les espèces du rose à l’orangé en passant par le violacé. Ce genre présente une très grande diversité anatomique et il est actuellement en cours de redéfinition. Du point de vue de la structure, ce sont surtout les caractères liés à la reproduction qui sont utilisés pour la détermination.
Les espèces de Laurencia se développent dans des habitats variés, certaines appréciant les récifs profonds (comme Laurencia brongniartii qu’on trouve entre 11 et 37 m de profondeur le long de la côte du Mozambique), d’autres préférant la zone intertidale, c'est-à-dire la portion de la berge qui est tour à tour émergée ou immergée selon la marée (comme Laurencia complanata).

Document 5 : micrographie d’une coupe de Laurencia

Coupe de <i>Laurencia</i>

Coupe de Laurencia

Micrographie d’une coupe de Laurencia sp (grossissement X 400) montrant la présence de 2 vésicules appelées « corps en cerise » par cellule.

[Photo Alain Barrère | © MNHN]

 

Pour être certain de l’appartenance d’une algue au genre Laurencia, il est nécessaire de réaliser une coupe puis de l’observer au microscope : à l’intérieur des cellules, on voit en effet des vésicules, remplies d’un composé halogéné, et rattachées à la membrane cellulaire par une sorte de « queue » (qui serait en fait un pont cytoplasmique appelé ‘tractus’). C’est pour cette raison que ces structures sphériques sont appelées « corps en cerise ». Leur fonction au sein de la cellule n’est pas élucidée (forme de stockage ? protection contre des prédateurs comme les oursins ?). Le nombre de ces vésicules varie de 1 à 4 par cellule (et exceptionnellement jusqu’à 6) selon les espèces de Laurencia. Mais ces structures sont labiles et il arrive parfois qu’on ne puisse pas les observer, même si la suspicion d’être face à une Laurencia est forte… La mission d’identification du phycologue est parfois difficile à mener à bien !