Les algues sont des plantes vivantes qui enfreignent les règles de classification des plantes parce qu’elles ont évolué sous de nombreuses formes différentes – cellules, plantes multicellulaires, bactéries et dans des combinaisons presque infinies.
Bien que les différentes espèces partagent certaines caractéristiques, les différentes algues, même de la même espèce, présentent une variété extraordinaire en forme, taille, structure, composition et couleur.
Une seule espèce d’algue peut changer de forme, de composition et de couleur en une seule journée en fonction de variables de culture telles que l’énergie lumineuse disponible, les nutriments, la température et l’acidité, le pH.
Comme tous les organismes vivants, lorsque les algues sont stressées, elles passent en mode survie, ce qui modifie la vitesse et la composition du métabolisme cellulaire.
Les facteurs de stress peuvent amener les algues à emmagasiner plus d’huile au détriment des protéines ou des hydrates de carbone, pour les utiliser plus tard à des fins énergétiques.
Certaines algues semblent accumuler plus d’huile pour atteindre le sommet de la colonne d’eau où elles peuvent récolter plus d’énergie solaire.
La classification des algues en groupes taxonomiques suit les mêmes règles que celles utilisées pour la classification des plantes terrestres.
La classification des plantes terrestres a précédé celle des algues parce que de nombreuses espèces d’algues de taille nanométrique n’étaient pas visibles avant l’arrivée des microscopes de pointe.
Les principaux groupes d’algues se distinguent en fonction de la pigmentation, de la forme, de la structure, de la composition de la paroi cellulaire, des caractéristiques des flagelles, des produits stockés et du mode de propagation.
Les algues présentent tellement de variations, même au sein de chaque espèce, qu’elles expriment des exceptions à presque toutes les règles de classification.
Il est intéressant de noter que de nombreuses espèces peuvent modifier leur mode de propagation en fonction des conditions ambiantes. Lorsque les conditions sont bonnes, elles se propagent sexuellement.
Lorsque les conditions se dégradent, ils sont capables d’utiliser une ou plusieurs méthodes asexuées telles que la division cellulaire, la fragmentation ou les spores.
La capacité de voir des différences infimes dans les cellules d’algues au microscope électronique a modifié considérablement les classifications depuis les années 1960.
Les changements de classification se poursuivent à mesure que de nouveaux différenciateurs sont découverts.
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Les algues se différencient des autres plantes parce qu’elles sont généralement :
- Démontrer la capacité d’effectuer la photosynthèse avec la production d’oxygène moléculaire, qui est associée à la présence de chlorophylle a, b ou c ;
- Ne pas avoir de tissus ou d’organes de transport spécialisés composés de cellules interconnectées qui transportent les nutriments et les métabolites entre les différents sites de l’organisme ;
- Se reproduire sexuellement ou asexuellement pour produire des gamètes qui ne sont généralement pas entourés de tissu parental multicellulaire protecteur.
Les plantes terrestres ont évolué à partir d’algues il y a environ 500 millions d’années et ont développé des cellules spécialisées pour absorber et déplacer les nutriments et pour la reproduction.
Les algues se distinguent des plantes supérieures par l’absence de véritables racines, tiges ou feuilles.
Certaines algues, comme le varech, semblent avoir des feuilles, mais il s’agit de pseudo-feuilles constituées de la même structure cellulaire que le reste de la plante.
Les scientifiques croient que les macroalgues – les algues marines – se sont développées en évolution parallèle avec les plantes terrestres.
Les collections de cultures d’espèces d’algues sont disponibles à l’Université de Toronto, à l’Université de Berkeley, à l’Université du Texas, à l’Université de Copenhague, au Scottish Marine Institute, à la Chinese Academy of Sciences, à l’Université de Prague et à la World Federation of Culture Collections.
La plupart des collections contiennent des informations sur la composition et la culture, les ventes de cultures, des détails descriptifs et des photos.
L’excellente collection de l’Université du Texas, dirigée par le professeur Jerry Brand, offre un large éventail de paramètres de recherche. Le laboratoire d’images d’algues dirigé par le Dr Rex Lowe de Bowling Green fournit gratuitement des images numériques d’algues à des fins éducatives.
De nombreuses espèces sont unicellulaires et microscopiques, notamment le phytoplancton et d’autres microalgues, tandis que d’autres sont multicellulaires et peuvent atteindre la hauteur d’arbres comme le varech.
La physiologie, l’étude des algues, comprend l’étude des formes procaryotes appelées algues bleu-vert ou cyanobactéries.
Certaines algues vivent également en symbiose avec des lichens, des coraux et des éponges. L’organisme unicellulaire de base, les algues, a l’aspect général illustré dans la figure.
Les algues vertes eucaryotes (en grec pour « vraie noix ») sont des plantes structurées comme une noix avec une coquille protégeant leur matériel génétique, qui est disposé en organites.
Les algues vertes créent des structures discrètes avec des fonctions spécifiques et ont un noyau ou des noyaux liés par une double membrane. Les cellules procaryotes des algues bleu-vert, cyanobactéries, ne contiennent pas de noyau ou d’autres organites liés à la membrane.
Les algues peuvent être de vives petites créatures même si elles ne sont pas des animaux.
Beaucoup savent nager, comme les dinoflagellés qui ont de petites structures en forme de fouet appelées flagelles, qui les tirent ou les poussent dans l’eau.
Certaines algues écrasent une partie de leur corps vers l’avant et rampent sur des surfaces solides.
Quelques algues peuvent même former des bourgeons oculaires qui peuvent détecter la lumière, ce qui est crucial pour leur approvisionnement énergétique.
D’autres espèces sont constituées de filaments fins avec des cellules jointes d’un bout à l’autre.
Certains s’agglutinent pour former des colonies tandis que d’autres flottent indépendamment.
Les algues marines peuvent pousser sous presque toutes les formes, comme des cônes, des tubes, des filaments ou des cercles.
Les algues forment beaucoup plus de formes que les plantes terrestres et peuvent changer de forme ou de structure pour s’adapter aux conditions locales.
Des étapes majeures dans la complexité cellulaire se sont produites avec la progression évolutive d’un virus à une bactérie, puis des cellules procaryotes de bactéries aux cellules eucaryotes d’algues.
Les parois cellulaires permettent aux algues de se protéger du milieu environnant, généralement l’eau et la pression, appelée pression osmotique.
Les parois cellulaires régulent la pression osmotique produite par l’eau qui tente d’entrer ou de sortir de la cellule à travers ses membranes semi-perméables en raison d’une différence dans les concentrations de la solution.
Les algues possèdent généralement des parois cellulaires constituées de cellulose, de glycoprotéines et de polysaccharides.
Certaines espèces ont une paroi cellulaire composée d’acide silicique (silicium) ou alginique.
Les algues rouges, par exemple, constituent un grand groupe d’environ 10 000 espèces d’algues marines multicellulaires, dont les algues marines.
Il s’agit notamment des algues coralliennes, qui vivent en symbiose avec les coraux, sécrètent du carbonate de calcium et jouent un rôle majeur dans la formation des récifs coralliens.
Les algues rouges telles que le dulse (Palmaria palmata) et le laver (nori ou gim) font traditionnellement partie de la cuisine européenne et asiatique et sont utilisées pour fabriquer d’autres produits tels que l’agar, les carraghénanes et autres additifs alimentaires.
Les algues rouges, par exemple, constituent un grand groupe d’environ 10 000 espèces d’algues marines multicellulaires, dont les algues marines.
Il s’agit notamment des algues coralliennes, qui vivent en symbiose avec les coraux, sécrètent du carbonate de calcium et jouent un rôle majeur dans la formation des récifs coralliens.
Les algues rouges telles que le dulse (Palmaria palmata) et le laver (nori ou gim) font traditionnellement partie de la cuisine européenne et asiatique et sont utilisées pour fabriquer d’autres produits tels que l’agar, les carraghénanes et autres additifs alimentaires.
La classification générale des algues comprend :
- Bacillariophyta – diatomées
- Charophyta – cépage cynorrhodon
- Chlorophyte – algues vertes
- Cyanobactéries – bleu-vert
- Dinophyta – dinoflagellés
- Phaeophyta – algues brunes
- Rhodophyta – algues rouges
Les algues vertes ont évolué avec les chloroplastes, ce qui permet la photosynthèse et améliore grandement l’O2 disponible.
Les algues bleu-vert ont reçu la plupart des recherches récentes parce que de nombreux scientifiques formés en recherche bactériologique ont commencé à étudier la valeur commerciale de cette plante, classée à la fois comme une algue bleu-vert et une bactérie ; cyanobactéries.
Les algues vertes ont évolué avec les chloroplastes, ce qui permet la photosynthèse et améliore grandement l’O2 disponible.
Les algues bleu-vert ont reçu la plupart des recherches récentes parce que de nombreux scientifiques formés en recherche bactériologique ont commencé à étudier la valeur commerciale de cette plante, classée à la fois comme une algue bleu-vert et une bactérie ; cyanobactéries.
Le Prochlorococcus, une algue bleu-vert, est peut-être le plus petit organisme sur Terre, seulement 0,6 micron (millionièmes de mètre), mais c’est l’un des organismes les plus abondants de la planète.
Une seule goutte d’eau peut contenir plus de 100 000 de ces organismes unicellulaires. Sallie Chisholm, du MIT, étudie le Prochlorococcus et affirme que des billions de ces minuscules cellules forment des forêts invisibles et assurent environ la moitié de la photosynthèse dans les océans.
Classification des algues
| Groupe Taxonomique | Chlorophyle | Caroténoides | Produits de stockage |
| Baccilariophyta | a,c | ß-Caroténe _+ caroténe rarementfucoxanthine | Huiles de chrysolaminarines |
| Chloro phycohyta | a,b | ß-Caroténe_+rarement caroténe et lycopéne ,lutéine | Amidon, Huilles |
| Chrysophycota(algues dorées) | a,c | ß – Cariténe, flucoxanthin | Huilles de chrysolaminarine |
| Cyanobactéries (algues bleu vert) | a, c | β-carotène, phycobilines | |
| Phaeco phycophyta (algue brune) | a, c | β-carotène, ± fucoxanthine, violaxanthine | Laminarine, glucides solubles, huiles |
| Dinophyta (dinoflagellés) | a, c | β-carotène, péridinine, néopérididine, dinoxanthine, néodinoxanthine. | Amidon, huiles |
| Rhodophycophyta (algue rouge) | a, rarement d | β-carotène, zéaxanthine, ± β carotèneβ-carotène, péridinine, néopérididine, dinoxanthine, néodinoxanthine. | Amidon floridien, huiles |
Les couleurs
Le vert souvent associé aux algues provient de la chlorophylle mais les algues contiennent aussi des pigments de nombreuses couleurs, notamment cyan, rouge, orange, jaune, bleu et brun. Certaines variétés sont incolores. Les algues vertes apparaissent vertes parce que le vert est la seule couleur de lumière qu’elles n’absorbent pas.
Les algues rouges absorbent un spectre complet de couleurs et réfléchissent le rouge. Les algues rouges peuvent pousser plus profondément dans les océans que la plupart des autres espèces parce qu’elles sont équipées pour absorber la lumière bleue qui pénètre profondément dans l’océan.
Les algues utilisent des pigments pour capturer la lumière du soleil pour la photosynthèse, mais chaque pigment ne réagit qu’avec une gamme étroite du spectre. Par conséquent, les algues produisent une variété de pigments de différentes couleurs pour capter davantage l’énergie solaire.
Les algues canalisent la lumière en chlorophylle a, qui convertit l’énergie lumineuse en liaisons à haute énergie de molécules organiques.
Les algues donnent de la couleur aux herbivores qui s’en régalent. Les algues donnent le plâtre verdâtre à la fourrure blanche du paresseux géant bien connu.
Les algues vivent dans les poils creux des ours polaires et fournissent le pigment rose des flamants roses qu’ils consomment dans les crevettes et les algues. Des caroténoïdes d’algues similaires donnent la pigmentation rose au saumon.
La centrale nucléaire de Palo Verde, en Arizona, a attiré un flamant rose dans ses bassins de refroidissement il y a plusieurs années.
Le pauvre oiseau est devenu blanc et a suscité dans la presse du monde entier des spéculations sur d’éventuelles fuites de rayonnement.
Heureusement, un biologiste a découvert que les étangs ne contenaient pas suffisamment de bêta-carotène dans les algues pour soutenir la coloration rose de l’oiseau. Le flamant rose s’est envolé vers un autre étang avec des algues et a rapidement retrouvé sa couleur rosée.
Les algues peuvent pousser en symbiose avec les champignons pour créer le lichen – le matériau brut coloré sur le côté ensoleillé des rochers et des arbres.
Les algues et le champignon partagent une dépendance mutuelle car les algues produisent de la nourriture pour les deux plantes et, en échange, tirent de l’eau et des minéraux du champignon.
Le champignon offre également une protection essentielle contre la dessiccation – le séchage et la mort au soleil.
L’utilisation de plantes à lichens d’algues pour les pigments et les colorants est antérieure à Jules César.
La couleur rouge classique des tuniques romaines provient de pigments extraits de lichens appelés urchilles.
Les femmes romaines appréciaient la plante et l’utilisaient comme rouge à lèvres pour donner plus de couleur à leur visage.
Presque tous les cosmétiques modernes contiennent des composants d’algues pour améliorer la couleur, l’émulsification et/ou la rétention d’eau.