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Pourquoi certains animaux et champignons préfèrent-ils la reproduction asexuée ?

Pourquoi certains animaux et champignons préfèrent-ils la reproduction asexuée ?


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Les animaux comme les éponges et l'hydre et les champignons comme la levure et les champignons peuvent se reproduire de manière asexuée et sexuelle. Cependant, ils ne se reproduisent sexuellement que si les « circonstances » sont « mauvaises ». Y a-t-il une raison particulière à cela ?


Voici une explication possible assez intuitive et simple :

La clé est de reformuler « si les conditions sont mauvaises » en « si l'individu focal ne correspond pas à son environnement » ou « si le génome de l'individu focal n'est pas adapté » ou « si l'individu focal n'est pas adapté ».

Si un individu a une bonne forme physique, il est préférable de créer des clones qui seront également en forme.

Si un individu n'est pas en forme, il vaut mieux prendre le risque de se reproduire sexuellement en espérant que certains des descendants seront en forme grâce à des recombinaisons aléatoires et des mutations (il y a généralement beaucoup plus de mutations lors de la méiose que lors de la mitose).


Noter:

L'attribution et l'évolution du sexe est un sujet très vaste. Votre question est liée à la discussion sur l'attribution du sexe. Ces livres pourraient vous intéresser :

Mais vous pouvez simplement jeter un premier coup d'œil à l'allocation des sexes wikipédia, au cliquet de Muller ou jeter un œil à la diversité de la reproduction. Vous pouvez aussi jeter un œil à la littérature spécialisée, l'œuvre de S. Otto par exemple. Habituellement, les livres d'introduction à la biologie évolutive contiennent un chapitre sur l'évolution et la diversité de la reproduction sexuée.


Reproduction asexuée

La reproduction asexuée se produit lorsqu'un organisme se développe davantage sans échanger d'informations génétiques avec un autre organisme par le biais du sexe.

Dans les organismes à reproduction sexuée, les génomes de deux parents sont combinés pour créer une progéniture avec des profils génétiques uniques. Ceci est bénéfique pour la population car les populations génétiquement diverses ont plus de chances de résister aux défis de survie tels que les maladies et les changements environnementaux.

Les organismes à reproduction asexuée peuvent souffrir d'un manque dangereux de diversité - mais ils peuvent également se reproduire plus rapidement que les organismes à reproduction sexuée, et un seul individu peut fonder une nouvelle population sans avoir besoin d'un partenaire.

Certains organismes qui pratiquent la reproduction asexuée peuvent échanger des informations génétiques pour promouvoir la diversité en utilisant des formes de transfert horizontal de gènes telles que les bactéries qui utilisent des plasmides pour faire circuler de petits morceaux d'ADN. Cependant, cette méthode entraîne moins de génotypes uniques que la reproduction sexuée.

Certaines espèces de plantes, d'animaux et de champignons sont capables de reproduction sexuée et asexuée, selon les exigences de l'environnement.

La reproduction asexuée est pratiquée par la plupart des organismes unicellulaires, notamment les bactéries, les archéobactéries et les protistes. Il est également pratiqué par certaines plantes, animaux et champignons.


Structure et fonction cellulaires

Les champignons sont des eucaryotes et ont donc une organisation cellulaire complexe. En tant qu'eucaryotes, les cellules fongiques contiennent un noyau lié à la membrane. Quelques types de champignons ont des structures comparables aux plasmides (boucles d'ADN) observées chez les bactéries. Les cellules fongiques contiennent également des mitochondries et un système complexe de membranes internes, y compris le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi.

Les cellules fongiques n'ont pas de chloroplastes. Bien que le pigment photosynthétique chlorophylle soit absent, de nombreux champignons présentent des couleurs vives, allant du rouge au vert en passant par le noir. Le venimeux Amanite muscaria (agaric mouche) est reconnaissable à sa calotte rouge vif avec des taches blanches (Figure 13.4.2). Les pigments des champignons sont associés à la paroi cellulaire et jouent un rôle protecteur contre le rayonnement ultraviolet. Certains pigments sont toxiques.

Figure 13.4.2 : L'Amanita muscaria toxique est originaire des régions tempérées et boréales d'Amérique du Nord. (crédit : Christine Majul)

Comme les cellules végétales, les cellules fongiques sont entourées d'une paroi cellulaire épaisse, cependant, les couches rigides contiennent les polysaccharides complexes chitine et glucane et non la cellulose utilisée par les plantes. La chitine, également présente dans l'exosquelette des insectes, confère une résistance structurelle aux parois cellulaires des champignons. La paroi cellulaire protège la cellule de la dessiccation et des prédateurs. Les champignons ont des membranes plasmiques similaires à celles des autres eucaryotes, sauf que la structure est stabilisée par l'ergostérol, une molécule stéroïde qui fonctionne comme le cholestérol présent dans les membranes cellulaires animales. La plupart des membres du royaume Fungi sont immobiles. Les flagelles ne sont produits que par les gamètes de la division primitive Chytridiomycota.

Croissance et reproduction

Le corps végétatif d'un champignon s'appelle un thalle et peut être unicellulaire ou multicellulaire. Certains champignons sont dimorphes car ils peuvent passer d'unicellulaires à multicellulaires selon les conditions environnementales. Les champignons unicellulaires sont généralement appelés levures.Saccharomyces cerevisiae (levure de boulanger) et Candidose espèces (les agents du muguet, une infection fongique courante) sont des exemples de champignons unicellulaires.

La plupart des champignons sont des organismes multicellulaires. Ils présentent deux stades morphologiques distincts : végétatif et reproducteur. Le stade végétatif est caractérisé par un enchevêtrement de structures filiformes minces appelées hyphes (singulier, hyphe), tandis que le stade reproducteur peut être plus visible. Une masse d'hyphes est appelée mycélium (Figure 13.4.3). Il peut pousser sur une surface, dans le sol ou un matériau en décomposition, dans un liquide, ou même dans ou sur des tissus vivants. Bien que les hyphes individuels doivent être observés au microscope, le mycélium d'un champignon peut être très volumineux, certaines espèces étant vraiment "un champignon gigantesque". Armillaria ostoyae (champignon de miel) est considéré comme le plus grand organisme sur Terre, s'étendant sur plus de 2 000 acres de sol souterrain dans l'est de l'Oregon, on estime qu'il a au moins 2 400 ans.

Figure 13.4.3 : Le mycélium du champignon Neotestudina rosati peut être pathogène pour l'homme. Le champignon pénètre par une coupure ou une éraflure et se développe en un mycétome, une infection sous-cutanée chronique. (crédit : CDC)

La plupart des hyphes fongiques sont divisés en cellules séparées par des parois d'extrémité appelées septa (singulier, septum). Dans la plupart des divisions (comme les plantes, les embranchements fongiques sont appelés divisions par tradition) de champignons, de minuscules trous dans les septa permettent le flux rapide de nutriments et de petites molécules de cellule en cellule le long des hyphes. Ils sont décrits comme des septa perforés. Les hyphes des moules à pain (qui appartiennent à la division Zygomycota) ne sont pas séparés par des cloisons. Ils sont formés de grandes cellules contenant de nombreux noyaux, un arrangement décrit comme des hyphes cénocytaires.

Les champignons prospèrent dans des environnements humides et légèrement acides et peuvent pousser avec ou sans lumière. Ils varient dans leurs besoins en oxygène. La plupart des champignons sont des aérobies obligatoires, nécessitant de l'oxygène pour survivre. D'autres espèces, telles que les Chytridiomycota qui résident dans le rumen des bovins, sont des anaérobies obligatoires, ce qui signifie qu'elles ne peuvent pas croître et se reproduire dans un environnement contenant de l'oxygène. Les levures sont intermédiaires : elles poussent mieux en présence d'oxygène mais peuvent utiliser la fermentation en l'absence d'oxygène. L'alcool produit à partir de la fermentation des levures est utilisé dans la production de vin et de bière, et le dioxyde de carbone qu'ils produisent carbonate la bière et le vin mousseux et fait lever le pain.

Les champignons peuvent se reproduire sexuellement ou asexuellement. Dans la reproduction sexuée et asexuée, les champignons produisent des spores qui se dispersent de l'organisme parent en flottant dans le vent ou en faisant du stop sur un animal. Les spores fongiques sont plus petites et plus légères que les graines de plantes, mais elles ne sont généralement pas libérées aussi haut dans l'air. Le champignon puffball géant éclate et libère des milliards de spores : le grand nombre de spores libérées augmente la probabilité que les spores atterrissent dans un environnement propice à la croissance (Figure 13.4.4).

Figure 13.4.4 : Le (a) champignon vesse-de-forme géant libère (b) un nuage de spores lorsqu'il atteint sa maturité. (crédit a : modification du travail par Roger Griffith crédit b : modification du travail par Pearson Scott Foresman, donné à la Wikimedia Foundation)

Comment les champignons obtiennent la nutrition

Comme les animaux, les champignons sont hétérotrophes : ils utilisent des composés organiques complexes comme source de carbone plutôt que de fixer le dioxyde de carbone de l'atmosphère, comme le font certaines bactéries et la plupart des plantes. De plus, les champignons ne fixent pas l'azote de l'atmosphère. Comme les animaux, ils doivent l'obtenir de leur alimentation. Cependant, contrairement à la plupart des animaux qui ingèrent de la nourriture puis la digèrent en interne dans des organes spécialisés, les champignons effectuent ces étapes dans l'ordre inverse. La digestion précède l'ingestion. Premièrement, les exoenzymes, des enzymes qui catalysent les réactions sur les composés à l'extérieur de la cellule, sont transportées hors des hyphes où elles décomposent les nutriments dans l'environnement. Ensuite, les plus petites molécules produites par la digestion externe sont absorbées à travers les grandes surfaces du mycélium. Comme pour les cellules animales, le polysaccharide de stockage fongique est du glycogène plutôt que de l'amidon, comme on le trouve dans les plantes.

Les champignons sont pour la plupart des saprobes, des organismes qui tirent leurs nutriments de la matière organique en décomposition. Ils tirent leurs nutriments de la matière organique morte ou en décomposition, principalement du matériel végétal. Les exoenzymes fongiques sont capables de décomposer les polysaccharides insolubles, tels que la cellulose et la lignine du bois mort, en molécules de glucose facilement absorbables. Les décomposeurs sont des composants importants des écosystèmes, car ils restituent les nutriments enfermés dans les cadavres sous une forme utilisable par d'autres organismes. Ce rôle est discuté plus en détail plus loin. En raison de leurs voies métaboliques variées, les champignons remplissent un rôle écologique important et sont à l'étude comme outils potentiels de bioremédiation. Par exemple, certaines espèces de champignons peuvent être utilisées pour décomposer le diesel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques. D'autres espèces absorbent des métaux lourds comme le cadmium et le plomb.


Variation parmi les champignons

Bien que certains groupes de champignons se reproduisent à la fois sexuellement et asexuée par le biais de spores, d'autres groupes ne se reproduisent que de manière asexuée. Cela inclut certaines levures qui se reproduisent par division cellulaire et d'autres champignons qui se reproduisent par fragmentation, où un morceau d'hyphe se brise pour former un nouveau mycélium. Les lichens, une combinaison symbiotique de champignons et d'algues, se reproduisent également de manière asexuée. Pendant la reproduction, des morceaux d'hyphes se joignent à un morceau d'algue dans une structure connue sous le nom de sorédies. Les sorédies se dispersent ensuite du lichen parent pour former un nouveau lichen ailleurs. Bien que les moisissures visqueuses soient classées comme protistes, leur stratégie de reproduction est similaire à celle des champignons en ce sens que les spores se forment dans les fructifications. Ces moisissures visqueuses ont peut-être été le précurseur évolutif du règne des champignons.


Contenu

Fission Modifier

Les procaryotes (archées et bactéries) se reproduisent de manière asexuée par fission binaire, dans laquelle l'organisme parent se divise en deux pour produire deux organismes filles génétiquement identiques. Les eucaryotes (tels que les protistes et les champignons unicellulaires) peuvent se reproduire d'une manière fonctionnellement similaire par mitose, la plupart d'entre eux sont également capables de reproduction sexuée.

La fission multiple au niveau cellulaire se produit chez de nombreux protistes, par ex. sporozoaires et algues. Le noyau de la cellule mère se divise plusieurs fois par mitose, produisant plusieurs noyaux. Le cytoplasme se sépare alors, créant plusieurs cellules filles. [4] [5] [6]

Chez les apicomplexes, la fission multiple ou la schizogonie apparaît sous forme de mérogonie, de sporogonie ou de gamétogonie. La mérogonie donne des mérozoïtes, qui sont de multiples cellules filles, qui proviennent de la même membrane cellulaire, [7] [8] la sporogonie donne des sporozoïtes et la gamétogonie donne des microgamètes.

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Certaines cellules se divisent par bourgeonnement (par exemple la levure de boulanger), ce qui donne une cellule « mère » et une cellule « fille » qui sont initialement plus petites que la cellule mère. Le bourgeonnement est également connu au niveau multicellulaire, un exemple animal est l'hydre, [9] qui se reproduit par bourgeonnement. Les bourgeons deviennent des individus pleinement matures qui finissent par se séparer de l'organisme parent.

Le bourgeonnement interne est un processus de reproduction asexuée, favorisé par des parasites tels que Toxoplasma gondii. Il s'agit d'un processus inhabituel dans lequel deux (endodyogénie) ou plus (endopolygénie) les cellules filles sont produites à l'intérieur d'une cellule mère, qui est ensuite consommée par la progéniture avant leur séparation. [dix]

En outre, le bourgeonnement (externe ou interne) se produit chez certains vers comme Taenia ou Échinocoque ces vers produisent des kystes puis produisent (invaginés ou évaginés) des protoscolex avec bourgeonnement.

Multiplication végétative Modifier

La multiplication végétative est un type de reproduction asexuée que l'on trouve chez les plantes où de nouveaux individus se forment sans production de graines ou de spores et donc sans syngamie ni méiose. [11] Des exemples de reproduction végétative incluent la formation de plantes miniaturisées appelées plantules sur des feuilles spécialisées, par exemple dans le kalanchoe (Bryophyllum daigremontianum) et beaucoup produisent de nouvelles plantes à partir de rhizomes ou de stolons (par exemple dans le fraisier). D'autres plantes se reproduisent en formant des bulbes ou des tubercules (par exemple des bulbes de tulipes et Dahlia tubercules). Certaines plantes produisent des pousses adventives et peuvent former une colonie clonale. Dans ces exemples, tous les individus sont des clones et la population clonale peut couvrir une grande surface. [12]

Formation de spores Modifier

De nombreux organismes multicellulaires forment des spores au cours de leur cycle de vie biologique dans un processus appelé sporogenèse. Les exceptions sont les animaux et certains protistes, qui subissent méiose immédiatement suivi de la fécondation. Les plantes et de nombreuses algues subissent en revanche méiose sporique où la méiose conduit à la formation de spores haploïdes plutôt que de gamètes. Ces spores se transforment en individus multicellulaires (appelés gamétophytes dans le cas des plantes) sans événement de fécondation. Ces individus haploïdes donnent naissance à des gamètes par mitose. La méiose et la formation de gamètes se produisent donc dans des générations distinctes ou « phases » du cycle de vie, appelées alternance de générations. Étant donné que la reproduction sexuée est souvent définie plus étroitement comme la fusion de gamètes (fertilisation), la formation de spores dans les sporophytes végétaux et les algues pourrait être considérée comme une forme de reproduction asexuée (agamogenèse) bien qu'elle soit le résultat de la méiose et subisse une réduction de la ploïdie. Cependant, les deux événements (formation de spores et fécondation) sont nécessaires pour achever la reproduction sexuée dans le cycle de vie de la plante.

Les champignons et certaines algues peuvent également utiliser une véritable formation de spores asexuées, ce qui implique une mitose donnant naissance à des cellules reproductrices appelées mitospores qui se développent en un nouvel organisme après dispersion. Ce mode de reproduction se retrouve par exemple chez les champignons conidies et les algues rouges Polysiphonie, et implique une sporogenèse sans méiose. Ainsi, le nombre de chromosomes de la cellule de spore est le même que celui du parent produisant les spores. Cependant, la sporogenèse mitotique est une exception et la plupart des spores, telles que celles des plantes, la plupart des Basidiomycota et de nombreuses algues, sont produites par la méiose. [ citation requise ]

Fragmentation Modifier

La fragmentation est une forme de reproduction asexuée où un nouvel organisme se développe à partir d'un fragment du parent. Chaque fragment se développe en un individu mature et pleinement développé. La fragmentation est observée dans de nombreux organismes. Les animaux qui se reproduisent de manière asexuée comprennent les planaires, de nombreux vers annélides, y compris les polychètes [13] et certains oligochètes, [14] les turbellaires et les étoiles de mer. De nombreux champignons et plantes se reproduisent de manière asexuée. Certaines plantes ont des structures spécialisées pour la reproduction par fragmentation, telles que gemmes dans les hépatiques. La plupart des lichens, qui sont une union symbiotique d'un champignon et d'algues photosynthétiques ou de cyanobactéries, se reproduisent par fragmentation pour garantir que les nouveaux individus contiennent les deux symbiotes. Ces fragments peuvent prendre la forme de sorédie, particules ressemblant à de la poussière constituées d'un trait d'union fongique enroulé autour des cellules photobiontes.

La fragmentation clonale dans les organismes multicellulaires ou coloniaux est une forme de reproduction asexuée ou de clonage où un organisme est divisé en fragments. Chacun de ces fragments se développe en individus matures et pleinement développés qui sont des clones de l'organisme d'origine. Chez les échinodermes, cette méthode de reproduction est généralement connue sous le nom de fissiparité. [15] En raison de nombreuses différences environnementales et épigénétiques, les clones provenant du même ancêtre pourraient en réalité être génétiquement et épigénétiquement différents. [16]

Agamogenèse Modifier

L'agamogenèse est toute forme de reproduction qui n'implique pas de gamète mâle. Des exemples sont la parthénogenèse et l'apomixie.

Parthénogenèse Modifier

La parthénogenèse est une forme d'agamogenèse dans laquelle un ovule non fécondé se développe en un nouvel individu. Il a été documenté dans plus de 2000 espèces. [17] La ​​parthénogenèse se produit à l'état sauvage chez de nombreux invertébrés (par exemple les puces d'eau, les rotifères, les pucerons, les phasmes, certaines fourmis, les abeilles et les guêpes parasites) et les vertébrés (principalement les reptiles, les amphibiens et les poissons). Il a également été documenté chez des oiseaux domestiques et des souris de laboratoire génétiquement modifiées. [18] [19] Les plantes peuvent également s'engager dans la parthénogenèse via un processus appelé apomixie. Cependant, ce processus est considéré par beaucoup comme n'étant pas une méthode de reproduction indépendante, mais plutôt une rupture des mécanismes derrière la reproduction sexuée. [20] Les organismes parthénogénétiques peuvent être divisés en deux catégories principales : facultatifs et obligatoires.

Parthénogenèse facultative Modifier

Dans la parthénogenèse facultative, les femelles peuvent se reproduire à la fois sexuellement et asexuée. [17] En raison des nombreux avantages de la reproduction sexuée, la plupart des parthénotes facultatifs ne se reproduisent que de manière asexuée lorsqu'ils y sont contraints. Cela se produit généralement dans les cas où trouver un partenaire devient difficile. Par exemple, les requins zèbres femelles se reproduiront de manière asexuée si elles sont incapables de trouver un partenaire dans leurs habitats océaniques. [21]

On croyait auparavant que la parthénogenèse se produisait rarement chez les vertébrés et n'était possible que chez de très petits animaux. Cependant, il a été découvert dans de nombreuses autres espèces ces dernières années. Aujourd'hui, la plus grande espèce qui a été documentée se reproduisant de manière parthénogénique est le dragon de Komodo mesurant 10 pieds de long et plus de 300 livres. [22] [23]

L'hétérogonie est une forme de parthénogenèse facultative où les femelles alternent entre reproduction sexuée et asexuée à intervalles réguliers (voir Alternance entre reproduction sexuée et asexuée). Les pucerons sont un groupe d'organismes qui se livrent à ce type de reproduction. Ils utilisent la reproduction asexuée pour se reproduire rapidement et créer une progéniture ailée qui peut coloniser de nouvelles plantes et se reproduire sexuellement à l'automne pour pondre des œufs pour la saison suivante. [24] Cependant, certaines espèces de pucerons sont des parthénotes obligatoires. [25]

Parthénogenèse obligatoire Modifier

Dans la parthénogenèse obligatoire, les femelles ne se reproduisent que de manière asexuée.[17] Un exemple de ceci est le lézard des prairies du désert, un hybride de deux autres espèces. En règle générale, les hybrides sont infertiles, mais grâce à la parthénogenèse, cette espèce a pu développer des populations stables. [26]

La gynogenèse est une forme de parthénogenèse obligatoire où un spermatozoïde est utilisé pour initier la reproduction. Cependant, les gènes du sperme ne sont jamais incorporés dans l'ovule. L'exemple le plus connu est l'Amazon Molly. Parce qu'ils sont des parthénotes obligatoires, il n'y a pas de mâles dans leur espèce, ils dépendent donc des mâles d'une espèce étroitement apparentée (le Sailfin Molly) pour le sperme. [27]

Apomixie et embryonrie nucellaire Modifier

L'apomixie chez les plantes est la formation d'un nouveau sporophyte sans fécondation. Il est important chez les fougères et les plantes à fleurs, mais est très rare chez les autres plantes à graines. Chez les plantes à fleurs, le terme "apomixie" est maintenant le plus souvent utilisé pour l'agamospermie, la formation de graines sans fécondation, mais était autrefois utilisé pour inclure la reproduction végétative. Un exemple de plante apomictique serait le pissenlit triploïde européen. L'apomixie se présente principalement sous deux formes : Dans l'apomixie gamétophytique, l'embryon provient d'un œuf non fécondé dans un sac embryonnaire diploïde qui s'est formé sans terminer la méiose. Dans l'embryon nucellaire, l'embryon est formé à partir du tissu du nucelle diploïde entourant le sac embryonnaire. L'embryonie nucellaire se produit dans certaines graines d'agrumes. L'apomixie mâle peut survenir dans de rares cas, comme le cyprès saharien Cupressus dupreziana, où le matériel génétique de l'embryon est entièrement dérivé du pollen.

Certaines espèces peuvent alterner entre stratégies sexuées et asexuées, une capacité connue sous le nom de hétérogamie, en fonction de nombreuses conditions. Une alternance est observée chez plusieurs espèces de rotifères (parthénogenèse cyclique par exemple chez les espèces Brachionus) et quelques types d'insectes.

Un exemple de ceci est les pucerons qui peuvent s'engager dans l'hétérogonie. Dans ce système, les femelles naissent enceintes et ne produisent que des descendants femelles. Ce cycle leur permet de se reproduire très rapidement. Cependant, la plupart des espèces se reproduisent sexuellement une fois par an. Ce changement est déclenché par les changements environnementaux à l'automne et amène les femelles à développer des œufs au lieu d'embryons. Ce cycle de reproduction dynamique leur permet de produire une progéniture spécialisée avec polyphénisme, un type de polymorphisme où différents phénotypes ont évolué pour effectuer des tâches spécifiques. [28]

L'abeille du cap Apis mellifera subsp. capensis peut se reproduire de manière asexuée grâce à un processus appelé thelytoky. Le crustacé d'eau douce Daphnie se reproduit par parthénogenèse au printemps pour peupler rapidement les étangs, puis passe à la reproduction sexuée à mesure que l'intensité de la compétition et de la prédation augmente. Rotifères monogonontes du genre Brachion reproduire par parthénogenèse cyclique : à faible densité de population, les femelles produisent de manière asexuée et à des densités plus élevées, un signal chimique s'accumule et induit la transition vers la reproduction sexuée. De nombreux protistes et champignons alternent entre reproduction sexuée et asexuée. Quelques espèces d'amphibiens, de reptiles et d'oiseaux ont une capacité similaire. [lequel?] [ lequel? ]

La moisissure visqueuse Dictyostelium subit une fission binaire (mitose) sous forme d'amibes unicellulaires dans des conditions favorables. Cependant, lorsque les conditions deviennent défavorables, les cellules s'agrègent et suivent l'une des deux voies de développement différentes, selon les conditions. Dans la voie sociale, ils forment une limace multicellulaire qui forme ensuite un corps de fructification avec des spores générées de manière asexuée. Dans la voie sexuelle, deux cellules fusionnent pour former une cellule géante qui se développe en un gros kyste. Lorsque ce macrokyste germe, il libère des centaines de cellules amibiennes qui sont le produit de la recombinaison méiotique entre les deux cellules d'origine. [29]

Les hyphes de la moisissure commune (Rhizopus) sont capables de produire à la fois des spores mitotiques et méiotiques. De nombreuses algues basculent de la même manière entre la reproduction sexuée et asexuée. [30] Un certain nombre de plantes utilisent des moyens sexués et asexués pour produire de nouvelles plantes, certaines espèces modifient leurs principaux modes de reproduction de sexué à asexué dans des conditions environnementales variables. [31]

Dans le rotifère Brachionus calyciflorus la reproduction asexuée (parthénogenèse obligatoire) peut être héritée par un allèle récessif, ce qui conduit à la perte de la reproduction sexuée chez les descendants homozygotes. [32] [33]
L'héritage de la reproduction asexuée par un seul locus récessif a également été trouvé chez la guêpe parasitoïde Lysiphlebus fabarum. [34]

La reproduction asexuée est présente dans près de la moitié des embranchements animaux. [35] La parthénogenèse se produit chez le requin marteau [36] et le requin à pointes noires. [37] Dans les deux cas, les requins avaient atteint la maturité sexuelle en captivité en l'absence de mâles, et dans les deux cas, la progéniture s'est avérée génétiquement identique aux mères. Le whiptail du Nouveau-Mexique est un autre exemple.

Certains reptiles utilisent le système de détermination du sexe ZW, qui produit soit des mâles (avec des chromosomes sexuels ZZ) soit des femelles (avec des chromosomes sexuels ZW ou WW). Jusqu'en 2010, on pensait que le système chromosomique ZW utilisé par les reptiles était incapable de produire une progéniture WW viable, mais il a été découvert qu'un boa constricteur femelle (ZW) avait produit une progéniture femelle viable avec des chromosomes WW. [38] Le boa femelle aurait pu choisir n'importe quel nombre de partenaires masculins (et avait réussi dans le passé) mais à ces occasions, elle s'est reproduite de manière asexuée, créant 22 bébés femelles avec des chromosomes sexuels WW.

La polyembryonie est une forme répandue de reproduction asexuée chez les animaux, par laquelle l'œuf fécondé ou un stade ultérieur du développement embryonnaire se divise pour former des clones génétiquement identiques. Chez les animaux, ce phénomène a été mieux étudié chez les hyménoptères parasites. Chez les tatous à 9 bandes, ce processus est obligatoire et donne généralement lieu à des quadruplés génétiquement identiques. Chez d'autres mammifères, le jumelage monozygote n'a aucune base génétique apparente, bien que son apparition soit courante. Il y a au moins 10 millions de jumeaux et triplés humains identiques dans le monde aujourd'hui.

Les rotifères bdelloides se reproduisent exclusivement de manière asexuée et tous les individus de la classe Bdelloidea sont des femelles. L'asexualité a évolué chez ces animaux il y a des millions d'années et persiste depuis. Il existe des preuves suggérant que la reproduction asexuée a permis aux animaux de développer de nouvelles protéines grâce à l'effet Meselson qui leur ont permis de mieux survivre en période de déshydratation. [39] Les rotifères bdelloïdes sont extraordinairement résistants aux dommages causés par les rayonnements ionisants en raison des mêmes adaptations de préservation de l'ADN utilisées pour survivre à la dormance. [40] Ces adaptations comprennent un mécanisme extrêmement efficace pour réparer les cassures double brin de l'ADN. [41] Ce mécanisme de réparation a été étudié chez deux espèces de Bdelloidea, Adineta vaga, [41] et Philodina roséole. [42] et semble impliquer une recombinaison mitotique entre des régions d'ADN homologues au sein de chaque espèce.

Des preuves moléculaires suggèrent fortement que plusieurs espèces du genre phasme Timema ont utilisé uniquement la reproduction asexuée (parthénogénétique) pendant des millions d'années, la plus longue période connue pour un insecte. [43]

Dans le genre des thrips des graminées Aptinothrips il y a eu plusieurs transitions vers l'asexualité, probablement dues à différentes causes. [44]

L'absence totale de reproduction sexuée est relativement rare chez les organismes multicellulaires, en particulier les animaux. On ne comprend pas tout à fait pourquoi la capacité de se reproduire sexuellement est si courante chez eux. Les hypothèses actuelles [45] suggèrent que la reproduction asexuée peut avoir des avantages à court terme lorsque la croissance rapide de la population est importante ou dans des environnements stables, tandis que la reproduction sexuée offre un avantage net en permettant une génération plus rapide de diversité génétique, permettant une adaptation à des environnements changeants. Les contraintes de développement [46] peuvent expliquer pourquoi peu d'animaux ont complètement abandonné la reproduction sexuée au cours de leur cycle de vie. Presque tous les modes de reproduction asexués maintiennent la méiose sous une forme modifiée ou comme voie alternative. [47] Les plantes apomictiques facultatives augmentent les fréquences de sexualité par rapport à l'apomixie après un stress abiotique. [47] Une autre contrainte sur le passage de la reproduction sexuée à la reproduction asexuée serait la perte concomitante de la méiose et la réparation par recombinaison protectrice des dommages à l'ADN offerts en tant que fonction de la méiose. [48] ​​[49]


Lézards Whiptail

Certains lézards, comme le whiptail du Nouveau-Mexique, sont uniques en ce sens qu'ils peuvent se reproduire de manière asexuée tout en conservant des modifications de l'ADN de génération en génération. En 2011, des chercheurs du Stowers Institute for Medical Research de Kansas City ont découvert que, s'il n'est pas rare que des reptiles asexués développent des œufs en embryons sans fécondation, les cellules du whiptail femelle ont gagné deux fois le nombre habituel de chromosomes au cours du processus. Cela signifie que les œufs de whiptail obtiennent le même nombre de chromosomes et la même variété génétique que ceux des lézards qui se reproduisent sexuellement.


Reproduction asexuée

Les champignons peuvent se reproduire de manière asexuée par fragmentation, bourgeonnement ou production de spores. Des fragments d'hyphes peuvent former de nouvelles colonies, alors que, lors du bourgeonnement, un renflement se forme sur le côté de la cellule, le noyau se divise par mitose et le bourgeon se détache finalement de la cellule mère.

Les cellules sombres de cette micrographie lumineuse à champ clair montrent le bourgeonnement de la levure pathogène Histoplasma capsulatum, vu sur fond de tissu bleu clair. L'histoplasme infecte principalement les poumons mais peut se propager à d'autres tissus, provoquant l'histoplasmose, une maladie potentiellement mortelle. (crédit : modification du travail du Dr Libero Ajello, données de la barre d'échelle CDC de Matt Russell)

Le mode de reproduction asexuée le plus courant passe par la formation de spores asexuées, qui sont produites par un seul parent (par mitose) et sont génétiquement identiques à ce parent. Les spores permettent aux champignons d'étendre leur distribution et de coloniser de nouveaux environnements. Ils peuvent être libérés à l'extérieur du corps ou dans un sac reproducteur spécial appelé sporange.

Cette micrographie lumineuse à fond clair montre la libération de spores d'un sporange à l'extrémité d'un hyphe appelé sporangiophore. L'organisme est un Mucor sp. champignon, une moisissure que l'on trouve souvent à l'intérieur. (crédit : modification du travail du Dr Lucille Georg, données de la barre d'échelle CDC de Matt Russell)

Essai sur les champignons | La biologie

Dans cet essai, nous discuterons des champignons. Après avoir lu cet essai, vous découvrirez : 1. La signification des champignons 2. Classification des champignons 3. Critères utilisés dans la classification 4. Caractéristiques des classes importantes 5. Organisation du thalle 6. Nutrition 7. Reproduction 8. Activités utiles 9. Activités nuisibles 10. Modèles du cycle de vie.

  1. Essai sur la signification des champignons
  2. Essai sur la classification des champignons
  3. Essai sur les critères utilisés dans la classification fongique
  4. Essai sur les traits saillants des classes importantes de champignons
  5. Essai sur l'organisation du thalle des champignons
  6. Essai sur la nutrition dans les champignons
  7. Essai sur la reproduction chez les champignons
  8. Essai sur les activités utiles des champignons
  9. Essai sur les activités nuisibles des champignons
  10. Essai sur les modèles de cycle de vie chez les champignons

Essai n° 1. Signification des champignons :

Fungus (pl. champignons) est un mot latin qui signifie champignons. Les champignons sont des organismes achlorophylliens nucléés, porteurs de spores, qui se reproduisent généralement de manière sexuée et asexuée, et dont les structures somatiques ramifiées généralement filamenteuses sont généralement entourées de parois cellulaires contenant de la cellulose ou de la chitine, ou les deux (Alexopoulos, 1952).

En termes plus simples, il peut également être défini comme « thallophytes non verts et nucléés ». Les exemples courants de champignons sont les levures, les moisissures, les champignons, les polypores, les boules bouffantes, les rouilles et les charbons. La branche de la botanique qui traite de l'étude des champignons est connue sous le nom de mycologie (Gr. mykes = champignon + logos = discours) et la personne connaissant les champignons est connue sous le nom de mycologue.

Le botaniste italien Pier’ Antonio Micheli mérite l'honneur d'être appelé ‘Fondateur de la science de la mycologie’ parce qu'il fut la première personne à donner une description somatique des champignons dans son livre Nova plant-arum Genera publié en 1729. Anton De Bary (1831-1888) est appelé le ‘père de la mycologie moderne’. À l'heure actuelle, environ 5100 genres et plus de 50 000 espèces de champignons sont connus.

Essai n°2. Classification des champignons:

La taxonomie a un double objectif : d'abord nommer un organisme selon un système internationalement accepté, puis indiquer la relation de l'organisme particulier avec d'autres organismes vivants. Au fur et à mesure que nos connaissances augmentent, la classification change.

Même le nom des organismes ne reste pas toujours stable car à mesure que nous apprenons de nouveaux faits à leur sujet, il devient souvent nécessaire de modifier notre conception de leur relation, ce qui exige à son tour une reclassification et un changement de nom. La classification des champignons est encore en pleine évolution. Un schéma stable ou idéal reste à proposer.

Le regroupement ou les catégories utilisés dans la classification des champignons sont les suivants :

Le royaume est la plus grande des catégories et comprend de nombreuses divisions : chaque division peut comprendre plusieurs classes et ainsi de suite jusqu'à l'espèce qui est l'unité de classification. Chacune de ces catégories peut être divisée en sous-groupes, subdivisions, sous-classes, sous-ordres, si nécessaire. Les espèces sont parfois décomposées en variétés, souches biologiques et races physiologiques ou cultivées.

Conformément aux recommandations du comité des règles internationales de nomenclature botanique :

(a) Le nom des divisions de champignons doit se terminer par : mycota.

(b) Le nom des subdivisions doit se terminer par — mycotina.

(c) Le nom des classes doit se terminer par — mycètes.

(d) Le nom des sous-classes doit se terminer par — mycetideae.

(e) Le nom des commandes doit se terminer par —ales.

(f) Le nom des familles doit se terminer par un suffixe : aceae.

Les genres et les espèces n'ont pas de terminaisons standard. Le nom d'un organisme est binomial. Il est composé de parties : la première est un nom désignant le genre dans lequel l'organisme a été classé, et la seconde est souvent un adjectif décrivant le nom qui désigne l'espèce. La première lettre de chaque nom générique est toujours une majuscule.

Classification proposée par Linné:

Linnaeus (1753) dans son Species Plantarum a divisé le règne végétal en 25 classes, qui incluent une classe Crytogamia traitant de toutes les plantes avec des organes reproducteurs cachés. Les cryptogames ont ensuite été divisés en thallophytes, bryophytes et ptéridophytes par Eichler (1886). Il a ensuite subdivisé le thallophyte en algues et champignons. Les champignons comprennent les schizomycètes, les eumycètes et les lichens.

Goebel (1887) a divisé les champignons en 3 classes sur la base de leurs organes reproducteurs :

Classe 1. Champignons de fission (bactéries),

Classe 2. Champignons en germination (levures),

Classe 3. Champignons de frai (y compris les champignons à croissance hyphe).

Gwynne-Vaughan et Barnes (1926) dans leur livre " Les champignons " ont proposé la classification des champignons.

Ils ne considéraient pas les myxomycètes comme des champignons. Ils ont divisé les champignons en quatre classes :

Mycélium abondamment ramifié, non cloisonné, peu développé ou absent.

Mycélium septé, ramifié, conidies exogènes, basipétales ou acropètes, aspospores produites en asques.

Classe 3. Basidiomycètes :

Mycélium cloisonné, ramifié, les basides produisent des basidiospores.

Classe 4. Deutéromycètes :

Mycélium cloisonné, ramifié, sans ascospores ni basidiospores. Sur la base des phases haploïdes et diploïdes de leur cycle de vie, des structures du thalle et de la fructification,

Gaumann et Dodge (1928) ont divisé les champignons en quatre classes :

Le stade diploïde est représenté par le zygote, le thalle nu.

Thalle à paroi cellulaire distincte, le stade diploïde est représenté par le zygote.

Mycélium dicaryotique, la méiose a lieu dans les asques.

Classe 4. Basidiomycètes :

Le corps de fructification est le basidiocarpe. Les basidiospores se développent de manière exogène sur les basides.

Tippo (1942) a traité la division thallophyta comme un sous-royaume et il l'a divisé en dix phylums. Les sept premiers appartiennent aux algues et les trois derniers sont ceux des champignons. Le dernier phylum Eumycophyta comprend quatre classes à savoir. Phycomycètes, Ascomycètes, Basidiomycètes et Deutéromycètes.

En 1950, Bessey proposa une classification des champignons basée en grande partie sur les structures de reproduction. Il considérait les moisissures visqueuses (les myxomycètes) comme des animaux et les appelait Mycetozoa. Tous les autres champignons étaient considérés par lui comme de vrais champignons.

Il a divisé les vrais champignons en champignons inférieurs et champignons supérieurs :

Une seule classe.Phycomycètes.

2. Champignons supérieurs (Embranchement-Capromyceteae):

Les fructifications sont formées et divisées en 3 classes :

Classe 2. Basidiomycètes :

Classe 3. Champignons imparfaits :

Stade de reproduction sexuée inconnu.

Martin (1961) a divisé les Eumycètes (vrais champignons) en 3 classes et deux classes de formes (Lichens et Fungi imperfecti).

Son classement est le suivant :

Le corps de la plante est constitué de mycélium asepté.

Mycélium cloisonné, présence d'ascospores.

Classe 4. Basidiomycètes

Mycélium cloisonné, Basidiospores produites de manière exogène.

Classe de forme 5. Champignons imparfaits :

Mycélium cloisonné, la reproduction n'a lieu que par les conidies.

Classement proposé par Alexopoulos:

Alexopoulos (1962, 1968) a traité Fungi comme un royaume séparé, Kingdom Fungi et placé dans une division séparée Mycota.

Il a proposé la classification suivante des champignons :

Les champignons avec de vrais noyaux, ayant une membrane nucléaire, la paroi cellulaire contiennent de la chitine ou de la cellulose, reproduction sexuée ou asexuée. La division Mycota était divisée en deux sous-divisions.

(UNE) Sous-division—Myxomycotina (formes sans paroi)

Corps amiboïde ou animal, paroi cellulaire absente, le corps végétal se présente sous la forme d'un protoplaste nu connu sous le nom de Plasmodium, constitué d'une seule classe.

La phase végétative est un Plasmodium vivant libre.

(B) Sous-division—Eumycotina :

De vrais champignons. Il a été divisé en huit classes :

Classe 1. Chytridiomycètes

Flagelle postérieur, type coup de fouet cervical.

Classe 2. Hyphochytridiomycètes :

Flagelle antérieur, type clinquant.

Cellules mobiles biflagellées, flagelles presque égales, l'une de type coup du lapin et l'autre de type clinquant, reproduction asexuée au moyen de zoospores, mycélium bien développé et multinucléé.

Classe 4. Plasmodiophoromycètes :

Deux flagelles antérieurs de taille inégale, tous deux de type coup du lapin, champignons parasites.

Cellules mobiles absentes, mycélium bien développé et asepté (cénocytaire), reproduction sexuée par fusion de deux gamétanges généralement égaux et il en résulte la formation de zygospore.

Classe 6. Trichomycètes :

Présent dans le tube digestif ou la cuticule externe des arthropodes vivants, thalle cénocytaire filamenteux simple ou ramifié.

Le mycélium septé, les spores résultant de la caryogamie et de la méiose sont contenus dans les asques.

Classe 8. Basidiomycètes :

Le mycélium septé, les spores résultant de la caryogamie et de la méiose sont portés sur les basides.

Classe de formulaire. Deutéromycètes :

Hyphes cloisonnés, reproduction sexuée absente.

Classification proposée par Ainsworth:

Ainsworth (1966) a traité les champignons comme un règne distinct (règne fongique) et y a inclus tous les champignons.Il l'appela royaume—MYCOTA.

Il classa le royaume Mycota en deux divisions :

(UNE) Division.Myxomycota :

Moisissures visqueuses ou formes plasmodiales.

Il est divisé en quatre classes :

Classe 1. Acrasiomycètes.

Classe 2. Hydromyxomycètes.

Classe 4. Plasmodiophoromycètes.

(B) Division. EUMYCOTA.(Vrais champignons):

Il contient les cinq sous-divisions suivantes :

(une) Subdivision. Mastigomycotine :

Champignons ayant des zoospores et des gamètes flagellés, hyphes cénocytaires, divisés en trois classes :

Classe 1. Chytridiomycètes :

Zoospores avec un seul flagelle de coup du lapin postérieur et une coiffe nucléaire bien visible.

Classe 2. Hyphochytridiomycètes :

Zoospores avec un seul type de flagelle en guirlande antérieure.

Zoospores latéralement biflagellées, flagelles de taille égale, un coup du lapin et l'autre de type clinquant.Parfois biflagellée antérieurement.

(b) Subdivision. Zygomycotine :

Mycélium cénocytaire, production d'aplanospores et de zygospores, présence de chitine dans la paroi cellulaire, divisé en deux classes :

Classe 1. Zygomycètes

Saprophyte ou parasitaire, reproduction asexuée par spores ou conidies.

Classe 2. Trichomycètes :

Champignons vivant dans le tube digestif des orthopodes, parasites intracellulaires.

(c) Subdivision. Ascomycotine :

Présence de mycélium cloisonné et d'asques, production d'un corps de fructification, absence de structures flagellées, réparties en six classes :

Classe 1. Hémiascomycètes :

Asques nus, pas d'hyphes ascogènes, pas d'ascocarpe.

Classe 2. Loculoascomycètes :

Asques binucléés, ascocarpes formés dans des locules ou des cavités dans le stroma formées par l'agrégation d'hyphes fongiques.

Classe 3. Plectomvcètes :

Asques uninucléés typiquement globuleux et portés à divers niveaux principalement dans un cleistothecium (pas dans un hyménium). Les asques sont évanescentes, c'est-à-dire qu'elles se déhoussent lorsque les ascospores sont matures.

Classe 4. Laboulbéniomycètes :

Ectoparasite spécialisé des insectes, le thalle est constitué d'une cellule du pied (ancrée dans l'exosquelette de l'hôte) et d'un filament de cellules qui forme des conidies. Les asques se forment dans les périthèces qui sont déliquescents.

Classe 5. Pyrénomycètes :

Asques uninucléées, cylindriques, persistantes, disposées en couche hyméniale en cléistothèce ou périthèce.

Les asques cylindriques sont disposées en hyménium et portées en apothécies.

(ré) Subdivision. Basidiomycotine :

Présence de septum dolipore, de connexions clamp dikaryophase et de basides. Les spores sexuellement produites sont des basidiospores formées de manière exogène sur les basides divisées en trois classes :

Basidiocarpe absent et remplacé par des téliospores, regroupés en sores ou dispersés dans le tissu hôte, parasites des plantes vasculaires.

Classe 2. Hyménomycètes :

Basidiocarpe généralement bien développé, basides généralement organisés en hyménium, basidiospores balistospores, saprohytiques ou rarement parasitaires, hyménium présent.

Classe 3. Gasteromycètes :

Baside non impliquée dans la décharge des spores, basidiocarpe angiocarpe, les basidiospores ne sont pas des balistospores.

(e) Sous-division. Deutéromycotine :

Mycélium septé, reproduction sexuée ou stade parfait absent, divisé en trois classes :

Classe 1. Blastomycètes :

Vrai mycélium absent ou peu développé, cellules bourgeonnantes (cellules de levure) avec ou sans pseudomycélium.

Mycélium bien développé, stérile ou portant des spores directement sur une branche spéciale (sporophores).

Spores formées dans les pycnides ou les acervules.

Essai n°3. Critères utilisés dans la classification fongique:

Linnaeus (1753), Persoon (1801), De Bary (1866), Saccardo (1899), Gwynne-Vaughan et Barnes (1926), ont classé les champignons sur la base de leur morphologie. Plus tard Tippo (1942), Bessey (1950), Gaumanr et Dodge (1952), Martin (1961), Alexopoulos (1962) et

Ainsworth (1966, 73) a classé les champignons sur la base des caractères importants suivants :

1. Organisation et structure du thalle.

8. Reproduction sexuée et reproduction asexuée.

Ce critère est appelé critère classique. Cependant, Tyrell et Hall (1969) ont classé les champignons sur la base de la chimie de la paroi cellulaire.

De nos jours, les champignons peuvent être classés en utilisant les critères biochimiques suivants :

3. Composition de la base d'ADN.

5. Voies de biosynthèse. Ce critère est appelé Critères Potentiels.

Essai n°4. Caractéristiques principales des classes importantes de champignons:

Les classes importantes de vrais champignons sont les Chytridiomycètes, les Oomycètes, les Zygomycètes, les Ascomycei Basidiomycètes et les Deutéromycètes (selon Alexopoulos, 1962).

Leurs traits saillants respectifs sont les suivants :

Classe—Chytridiomycètes:

1. Les membres de cette classe sont généralement aquatiques, mais certains vivent dans un sol humide.

2. La plupart des membres sont des parasites des algues. Cependant, certains membres ont également parasité de petits animaux aquatiques et des plantes à graines.

3. Le thalle est cénocytaire, holocarpique ou eucarpique ou filamenteux.

4. La paroi cellulaire est constituée de chitine (un polymère de N-acétyl glucosamine).

5. Tous les membres de cette classe produisent des cellules mobiles (zoospores ou gamètes), chacune munie d'un seul flagelle postérieur en coup de fouet cervical.

6. Certains membres de cette classe (par exemple, Allomyces) présentent une véritable alternance de génération.

7. Le membre important de cette classe est Synchytriwn endobioticum. Il provoque la maladie importante de la verrue noire de la pomme de terre.

Classe—Oomycètes:

1. Les membres de cette classe se caractérisent par une reproduction sexuée oogame.

2. Les membres de ce groupe présentent une évolution progressive de l'habitat aquatique à l'habitat terrestre. Certains membres de cette classe sont aquatiques, d'autres sont terrestres et d'autres encore vivent en association avec des plantes à graines terrestres.

3. Biologiquement, les membres sont des saprophytes ou des parasites aquatiques. Certains membres sont des parasites terrestres facultatifs à obligatoires.

4. Le thalle peut être unicellulaire ou filamenteux. Les formes filamenteuses sont cénocytaires.

5. Le principal composant de la paroi cellulaire est la cellulose.

6. Cette classe est un assemblage de champignons uniques possédant un thalle diploïde et la méiose se produit avant la formation des gamètes.

7. La reproduction asexuée a lieu par des zoospores bi-flagellées. Les zoospores sont en forme de rein ou en forme de poire ayant deux flagelles. L'un des flagelles est de type clinquant et l'autre de type coup de fouet cervical.

8. Les maladies importantes causées par les membres de la classe sont le mildiou, le mildiou (le mildiou de la pomme de terre causé par Phytophthora infestans) et la rouille blanche (la rouille blanche des crucifères causée par l'Albugo Candida) des plantes cultivées.

Classe—Zygomycètes:

1. Cette classe comprend environ 70 genres et 450 espèces. Les membres sont terrestres dans cette classe. Ils vivent dans le sol, sur les excréments ou sur les matières végétales et animales en décomposition.

2. Biologiquement, les membres sont saprophytes, mais certains parasitent les plantes, les insectes et les animaux du sol (par exemple, les amibes et les nématodes). Certains membres attaquent le corps humain provoquant la mucormycose.

3. Le thalle est coencocytaire et filamenteux.

4. Les parois cellulaires sont principalement composées de chitine fongique, de la cellulose peut également être présente avec elle.

5. La caractéristique la plus caractéristique des zygomycètes est l'absence totale de cellules sexuelles ou asexuées mobiles (flagellés).

6. La reproduction asexuée a lieu au moyen de sporangiospores non mobiles produits en grand nombre dans les sporanges terminaux.

7. Des chlamydospores sont présentes.

8. La reproduction sexuée a lieu par copulation gamétangiale. Les gamétanges de taille égale ou inégale s'unissent pour former la spore au repos appelée zygospore.

9. Lors de la germination, la zygospore produit un hyphe qui porte un sporange terminal.

10. Économiquement, les membres de cette classe sont très importants. Ils sont utilisés dans l'industrie pour produire des acides organiques comme l'acide oxalique, l'acide lactique et l'acide fumarique.

Classe—Ascomycètes:

1. Généralement, les membres de cette classe sont terrestres. Certains, cependant, sont marins.

2. Les membres terrestres sont aussi bien saprophytes que parasitaires. Les membres saprophytes poussent sur des sols riches en humus, en matières végétales ou animales en décomposition, sur du fumier, des denrées alimentaires et des bûches en décomposition. Les membres parasites attaquent à la fois les plantes et les animaux, y compris l'homme.

3. Le thalle peut être unicellulaire (par exemple, levure) tandis que d'autres sont filamenteux ayant un mycélium septé avec des cellules uninucléées ou multinucléées.

4. Le composant de la paroi cellulaire est la chitine.

5. La reproduction asexuée se fait par fission, bourgeonnement, fragmentation, arthrospores, chlamydospores ou conidies, selon les espèces et les conditions environnementales.

6. Communément appelé champignons sac en raison de la présence d'une structure en forme de sac appelée asque. Cet asque est le produit de la reproduction sexuée.

7. L'asque contient un nombre défini de spores appelées ascospores.

8. La phase mobile est complètement absente dans la reproduction sexuée et asexuée.

9. L'origine de la dicaryophase a lieu dans le cycle de vie.

10. Les membres sont économiquement importants. Ils sont employés dans l'agriculture, la médecine et diverses industries.

11. Les maladies importantes causées par les membres de cette classe sont la tavelure du pommier, l'oïdium du raisin et du pêcher, etc.

Classe—Basidiomycètes:

1. Les membres de cette classe sont caractérisés par la production exogène de spores appelées basidiospores.

2. Généralement, les membres de cette classe sont terrestres. Certains, cependant, poussent sur des rondins et des souches d'arbres.

3. Biologiquement, les membres sont des parasites (rouilles et charbons) ainsi que des saprophytes.

4. Le mycélium végétatif est bien développé, cloisonné et est de trois types différents : primaire, secondaire et tertiaire.

5. Le pore septal de cette classe est complexe. C'est du type dolipore.

6. Des connexions de serrage sont présentes.

7. Les cellules mobiles sont absentes du cycle de vie.

8. La reproduction asexuée se fait par les conidies et les chlamydospores.

9. Les organes sexuels sont absents dans cette classe mais les cellules hyphales monocaryotiques ou oïdies, etc. agissent comme des cellules sexuelles.

10. L'organe reproducteur caractéristique de cette classe est la baside. Dans celui-ci ont lieu à la fois la caryogamie et la méiose.

11. Certains membres causent des maladies très graves des plantes comme les rouilles et les charbons (par exemple, Puccinia graminis tritici cause la rouille noire du blé Ustilago tritici cause le charbon nu du blé).

Classe—Deutéromycètes:

1. Cette classe ne comprend que les membres des champignons dont le stade asexué ou imparfait est connu. Le stade sexuel ou parfait est inconnu.

2. Biologiquement, les membres sont des saprophytes ainsi que des parasites.

3. Le mycélium végétatif est cloisonné et abondamment ramifié.

4. Certains des membres de cette classe ressemblent aux membres des Ascomycètes et quelques-uns ressemblent aux Basidiomycètes en termes de structure et de reproduction.

5. Un cycle parasexuel (parfois une fusion nucléaire se produit suivie d'une division de réduction) a été observé chez certains membres de cette classe.

6. De nombreux membres provoquent de graves maladies des plantes, par exemple le mildiou de la pomme de terre causé par Alternaria solani et la pourriture rouge de la canne à sucre causée par Colletotrichum falcatum.

Essai n° 5. Organisation du thalle chez les champignons :

1. Chez les champignons, le corps est gamétophytique et thalloïde (c'est-à-dire qu'il ne peut pas être différencié en racine, tige et feuille). Il peut être unicellulaire (par exemple, Synchytrium) ou filamenteux. Les levures sont unicellulaires ou acellulaires. Parfois, ils forment un pseudo mycélium par agrégation de cellules filles en chaîne.

Certains champignons sont dimorphes et existent à la fois sous forme unicellulaire et hyphe, par exemple, Blastomyces dermatitidis, Candida albicans. La majorité des champignons ont des structures filamenteuses appelées hyphes (sing. hypha, Gr. hypha = web). Une masse d'hyphes entrelacés de manière lâche est appelée mycélium (Fig. 1).

2. Le mycélium peut être intercellulaire (présent entre les cellules du tissu hôte), intracellulaire (pénétre dans les cellules du tissu hôte) chez les champignons parasites ou se propage sous forme de masse lâche d'hyphes entrelacés chez les champignons saprophytes. Le mycélium peut être systémique (dispersé dans les différentes parties de l'hôte) ou localisé (se propage près du point d'infection) dans les champignons parasites.

3. Les hyphes peuvent être cloisonnés (divisés par septum, L. septum, partition) et il en résulte la formation d'uninucléés ou monocaryotiques (par exemple, Penicillium, Fig. 1), binucléés ou dicaryotes (par exemple Puccinia, Fig. 2 ) ou des cellules multinucléées (par exemple, Aspergillus, Fig. 3). Certains hyphes ne sont pas divisés par des parois transversales ou des cloisons et sont appelés aseptés. Le mycélium asepté et multinucléé est appelé cénocytaire (par exemple, Rhizopus, Fig. 4).

4. Chez les champignons supérieurs (par exemple, la subdivision Ascomycotina), les septa ont un petit pore au centre pour maintenir la continuité protoplasmique entre les cellules. Le septum avec un pore central simple est appelé septum à pore simple (par exemple, subdivision Ascomycotina, Fig. 5) ou entouré de structures membraneuses doubles appelées capuchon de pore septal ou parenthosome des deux côtés. On l'appelle dolipore septurm. (dans la plupart de la subdivision Basidiomycotina sauf l'ordre des Uredinales, fig. 6).

5. À l'exception des moisissures visqueuses (subdivision Mastigomycotina) la cellule fongique est délimitée par une paroi cellulaire. La paroi cellulaire fongique est constituée de chitine ou de cellulose fongique (un polymère deN-acétyl glucosamine, figure 7). Cependant, chez certains champignons inférieurs (par exemple, les oomycètes), il est composé de cellulose.

6. Le protoplasme se compose de tous les organites cellulaires, à l'exception des plastes.

7. La lemma plasmatique forme des excroissances alambiquées sous la paroi cellulaire. Ceux-ci sont appelés lomasomes (une caractéristique des champignons). La fonction et la nature exacte des lomasomes sont encore inconnues, mais ils contribuent probablement à la synthèse du matériau de la paroi cellulaire.

8. Des vacuoles sont présentes et elles sont délimitées par des membranes appelées tonoplastes

8. Le matériel alimentaire de réserve est sous forme de gouttes de glycogène et d'huile.

11. Les cellules mobiles sont absentes du cycle de vie des champignons supérieurs (subdivisions Ascomycotina, Basidiomycotina et Deuteromycotina). Cependant, les cellules reproductrices (zoospores et gamètes) sont mobiles chez les champignons inférieurs (subdivision Mastigomycotina). Les cellules mobiles peuvent être uni- ou biflagellées.

12. Les flagelles (Sing. flagellum L. flagellum, whip) sont de deux types : le type acronématique ou coup de fouet (pointe pointue) et le type pantonématique ou clinquant (plumeux). La structure interne du flagelle est similaire à celle des eucaryotes. Il montre typiquement 9 + 2 disposition des microtubules (Fig. 8 A).

Les différents types de flagelles présents dans divers champignons sont :

Flagelle de coup du lapin unique inséré à l'extrémité postérieure (ophisthocent, Fig. 8 B).

(b) Hypochytridiomycètes :

Flagelle de guirlande unique à l'extrémité antérieure (Fig. 8 C).

(c) Plasmodiophoromycètes :

Deux flagelles (biflagellés) insérés à l'extrémité antérieure, tous deux de type coup de fouet cervical mais l'un d'eux est plusieurs fois plus long que l'autre (heterokont, Fig. 8 D).

Biflagellés, les flagelles sont insérés à l'extrémité antérieure (Fig. 8 E), dans des cellules en forme de rein, les flagelles naissent de la dépression, un flagelle est de type clinquant et l'autre de type coup de fouet cervical (Fig. 8 F).

Essai n° 6. Nutrition dans les champignons:

Les champignons préfèrent pousser dans l'obscurité, dans la pénombre, dans un habitat humide, à une température appropriée et là où il y a de la matière organique vivante ou morte. Ils ne synthétisent pas leur propre nourriture. Ainsi, tous les champignons sont hétérotrophes et holozoïques (comme les animaux).

Les champignons sont chimio-organotrophes (dérivent l'énergie de l'oxydation de substances organiques) et leur nutrition est absorbante (extracellulaire). Les enzymes transforment les aliments insolubles en une forme soluble qui est ensuite absorbée.

Sur la base de leur mode de nutrition, les champignons sont répartis dans les trois catégories suivantes :

A. Parasites :

Les champignons qui tirent leur nourriture des organismes vivants sont appelés parasites. S'il se développe sur la surface externe de l'hôte, il est appelé ectoparasite mais s'il pénètre dans l'hôte (l'organisme vivant infecté par un parasite est appelé hôte et l'état anormal de l'hôte dû à la présence du parasite est appelé maladie) et se nourrit à l'intérieur, on l'appelle endoparasite.

Le mycélium intercellulaire produit des haustoria pour absorber le matériel alimentaire des cellules (par exemple, Albugo) tandis que le mycélium intracellulaire absorbe directement le matériel alimentaire des cellules hôtes (par exemple, Ustilago maydis).

Les parasites sont de deux types :

Les champignons qui ne poussent que sur les tissus vivants de l'hôte sont appelés parasites obligatoires, par exemple Erysiphe.

(b) Saprophytes facultatifs (partiels) :

Normalement, ces champignons vivent comme des parasites, mais en l'absence de l'hôte vivant, ils peuvent également obtenir leur nourriture de la matière organique morte (saprophytes), par exemple Taphrina deformans et certains charbons comme Ustilago, Tolyposporium, Sphacelotheca, etc.

B. Saprophytes :

Les champignons obtenant leur matière alimentaire à partir de la matière organique morte sont appelés saprophytes. Les hyphes fongiques pénètrent dans les parois cellulaires dures de leurs hôtes à l'aide d'enzymes telles que la zymase, l'invertase, etc.

Les saprophytes sont de deux types :

(une) Saprophytes obligatoires :

Les champignons ne poussent que sur de la matière organique morte et n'ont pas la capacité d'infecter les plantes ou les animaux, par exemple Mucor mucedo.

(b) Parasites facultatifs :

Normalement, ces champignons sont des saprophytes mais ont également la capacité d'infecter les organismes vivants, par exemple Botrytis cinerea, Pestalotia, etc.

C. Symbiotes :

La vie de deux (ou plus) organismes en étroite association à leur avantage mutuel est connue sous le nom de symbiose, par exemple les mycorhizes, les lichens. L'association entre le champignon et les racines des plantes supérieures est appelée mycorhize (Gr., Mykes = champignon, rhiza = racine). Les lichens montrent une association symbiotique entre les algues et les champignons.

Essai n°7. Reproduction dans les champignons :

La reproduction est la formation de nouveaux individus ayant tous les caractères des parents typiques.

Il est de deux types :

(a) Holocarpique (Gr. holos = entièrement + karpos = fruit). Dans la reproduction holocarpique, le thalle entier est converti en une ou plusieurs structures reproductrices (par exemple, Synchytrium)

(b) Eucarpique (Gr. eu = bon + karpos = fruit).

Dans la reproduction eucarpique, les organes sont formés à partir d'une partie du thalle (par exemple, Albugo, Phytophthora, etc.). Chez les champignons unicellulaires, le thalle entier est converti en une ou plusieurs structures de reproduction et ces champignons sont appelés holocarpes (par exemple, Synchytrium). Cependant, dans la majorité des champignons, les organes reproducteurs sont formés à partir d'une partie du thalle et ces champignons sont appelés eucarpiques.

La reproduction végétative a lieu par fragmentation (par exemple, Rhizopus), fission (par exemple, Schizosaccharomyces), bourgeonnement (par exemple, Saccharomyces), oidia (par exemple, Mucor), arthrospore (par exemple, Geotrichum), Chlamydospores (par exemple, Ustilago), Sclerotia ( par exemple, Claviceps), rhizomorphe (par exemple, Armillariella) etc. La reproduction asexuée est la méthode de reproduction la plus courante chez les champignons.

Elle se déroule dans des conditions favorables. Les champignons produisent plus d'un type de spores. Les spores peuvent être unicellulaires ou multicellulaires, mobiles ou non mobiles et peuvent varier en forme, couleur et taille. Certaines spores asexuées courantes chez les champignons sont les zoospores (mobiles, par exemple Synchytrium, Phytophthora, etc.), les sporangiospores ou les aplanospores (non mobiles et produites dans le sporange, par exemple Rliizopus) ou les conidies (non mobiles et produites sur des conidiophores, par exemple Aspergillus, etc.) .

Sauf subdivision, la reproduction sexuée de Deuteromycotina est présente chez tous les champignons et se déroule en trois phases : la plasmogamie (fusion de deux protoplastes de deux gamètes), la caryogamie (fusion de deux noyaux de gamètes fusionnant pour former un noyau zygote) et la méiose (formation de quatre spores haploïdes).

La plasmogamie est provoquée par la copulation planogamétique (par exemple, Allomyces), le contact gamétangial (par exemple, Albugo, Pythium), la spermatisation (par exemple, Puccinia) ou par somatogamie (par exemple, Agaricus). Sept types de modes de vie sont représentés par les champignons (Raper, 1954). Ce sont des cycles asexués, haploïdes, haploïdes à dicaryon restreint, haploïde dicaryotique, dicaryotique, haploïde-diploïde et diploïde.

En général, un champignon se reproduit par trois méthodes :

1. Reproduction végétative

1. Reproduction végétative :

Dans ce type de reproduction, la formation de nouveaux thalles a lieu à partir des parties végétatives. Il n'implique pas la formation de spores.

Les méthodes suivantes de reproduction végétative sont connues chez les champignons :

(une) Fragmentation (L. frangere = casser) :

Le mycélium ou les hyphes se décomposent en un certain nombre de petits fragments qui sont capables de se développer en un nouveau mycélium dans des conditions favorables, par exemple Rhizopus, Aspergillus, etc.

(b) Fission (L. fissio = fractionnement) :

Il s'agit de la simple division de la cellule en deux cellules filles par une constriction et la formation de la paroi cellulaire (Fig. 13 A-D), par exemple Schizosaccharomyces (communément appelée levure à fission).

(c) Bourgeonnement (ME. budde = bourgeon) :

C'est la formation d'une petite excroissance (bourgeon) à partir d'une paroi cellulaire parentale qui se brise pour former un nouvel individu (Fig. 14 A, B), par exemple Saccharomyces cerevisiae. Parfois, le bourgeon reste attaché à la cellule mère et il peut produire d'autres bourgeons supplémentaires.

Ce processus est répété plusieurs fois et entraîne la formation d'une chaîne de cellules ramifiées ou non ramifiées qui donne l'apparence d'un court hyphe et est appelée pseudo mycélium (Fig. 14 C).

(d) Oïdium. (PI. oidia Gr. oidion = petit œuf) :

Lorsqu'ils poussent dans un milieu nutritif, les hyphes de certains champignons subissent une segmentation et forment des cellules à parois arrondies ou minces appelées oïdies. Dans des conditions favorables, chaque oïdium lors de la germination produit un nouveau mycélium, par exemple Mucor, Geotrichum. Elle est aussi appelée arthrospore (Gr. arthron = articulation + sporos = graine, spore), elle peut aussi se comporter comme un spermatium (Fig. 15).

(e) Chlamydospores :

Certaines cellules hyphes ou portions d'hyphes se contractent, l'eau lâche, s'arrondissent et s'entourent d'une paroi épaisse. Ce sont les corps au repos capables de retirer de longues conditions défavorables (Fig. 37) par exemple, Ustilago, Fusarium, etc.

Ce sont des masses dures et compactes d'hyphes entrelacés dormants. Les hyphes externes développent une couche dure ou une croûte protégeant les régions internes de la dessiccation. Ce sont les corps de repos formés par le champignon pour évacuer les conditions défavorables. Ainsi, il s'agit plus d'un moyen de maintenir le champignon en vie que de se propager, par exemple Claviceps (Fig. 11 A-C).

Le rhizomorphe se développe principalement sous terre avec des hyphes très lâchement entrelacés. Le rhizomorphe résiste aux conditions défavorables et reste en dormance jusqu'à ce que des conditions favorables reviennent, par exemple Armillariella, Agaricus (Fig. 10 A, B).

2. Reproduction asexuée :

C'est la méthode de reproduction la plus courante chez les champignons. Elle se fait au moyen de spores. Elle survient lorsque les conditions sont généralement favorables. Les champignons peuvent être polymorphes (produisant plus d'un type de spores), par exemple Puccinia. Les spores peuvent être unicellulaires ou multicellulaires, mobiles ou non mobiles, peuvent varier en couleur, forme et taille.

Sur la base de l'origine et du développement, ceux-ci peuvent être divisés en deux types:

Ceux-ci ne sont jamais impliqués dans aucun type de reproduction sexuée. Les spores peuvent être produites de manière endogène (produites dans des sporanges présents sur des sporangiophores simples ou ramifiés) ou de manière exogène (portées sur les extrémités ou les côtés des hyphes).

Ceux-ci sont également connus sous le nom de sporangiospores (Gr. sporos = graine, spore + angeion = vaisseau + sporos). Ceux-ci sont mobiles ou non mobiles. S'ils sont mobiles, ils sont appelés zoospores (Gr. zoon = animal + sporos = graine, spore).

Ceux-ci sont caractéristiques de la subdivision Mastigomycotina (par exemple, Synchytrium, Albugo, Phytophthora, etc.) et sont produits dans des structures en forme de sac appelées zoosporanges (Gr. Zoon = animal + sporange). Parfois, les zoospores sont portées dans des conidiosporanges qui sont placés sur des sporangiophores simples (par exemple, Albugo) ou ramifiés (par exemple, Phytophthora).

Certains membres de champignons (par exemple, Saprolegnia) produisent successivement deux types de zoospores. Les zoospores primaires sont en forme de poire et ont les deux flagelles à l'extrémité antérieure tandis que les zoospores secondaires sont en forme de rein et ont les deux flagelles attachés latéralement. De tels membres sont appelés diplanétiques (Gr. dis = deux fois + planetes = vagabond) et ce phénomène est appelé diplanétisme (Fig. 16 A-H).

(Gr. a = pas + planètes = vagabond + sporos – graine, spore) Ceux-ci ne sont pas mobiles et sont produits dans des sporanges. Ces spores se trouvent dans des espèces terrestres, par exemple Rlxizopus, uredinia Mucor. Les aplanospores peuvent être uninucléées ou multinucléées.

Ce sont des spores non mobiles et sont également connues sous le nom de conidies (sing. conidium Gr. Konis = poussière + idion, suffixe dimin.). Ils sont produits à l'extrémité des hyphes verticaux appelés conidiophores.

(Gr. Konis = poussière + phoreus = porteur). Les conidiophores peuvent être dispersés dans le mycélium (par exemple, Aspergillus) ou peuvent apparaître en groupes à partir de certaines structures spécialisées, par exemple, certains membres de la subdivision Ascomycotina et Deuteromycotina.

Ces structures spécialisées sont :

(je) Synnema ou Corenium :

Les conidiophores ramifiés ou non ramifiés sont très proches les uns des autres et sont souvent unis en dessous, par exemple, Graphium, Corenium (Fig. 31).

(ii) Sporodochium :

Structure hémisphérique ou en forme de tonneau en forme de coussin, les conidiophores proviennent de la partie inférieure, par exemple Fusarium (Fig. 20).

Lit ouvert plat en forme de soucoupe de condidiophores (Fig. 22).

Une masse de spores fongiques et d'hyphes les portant s'appelle une pustule. Les sporophores se forment sous la surface de la plante hôte et ont un contour limité. Les spores varient en forme, taille et structure, par exemple Puccinia (Fig. 17 A, B).

Ce sont les véritables spores de la reproduction asexuée. Ces spores se forment après la méiose ou la division par réduction des noyaux diploïdes. Ainsi, ils sont haploïdes pour donner naissance à du mycélium de nature primaire.

Ceux-ci sont de deux types :

(A) Ascospores (Gr. askos = sac + sporos = graine, spore):

Ils sont produits dans des structures spéciales en forme de sac appelées asques (Ascus singulier). Ils sont d'origine endogène. Le nombre d'ascospores produites dans chaque asque est généralement de huit. La formation d'ascospores est le trait caractéristique de la subdivision Ascomycotina (Fig. 18).

(B) Basidiospores (Gr. basidion = petite base + sporos = graine, spore) :

Ceux-ci sont portés à l'extérieur sur les structures en forme de massue appelées basides, résultant de la caryogamie et de la méiose. Ils sont donc d'origine exogène. La formation de basidiospores est caractéristique des membres de la subdivision Basidiomycotina (Fig. 19).

3. Reproduction sexuelle :

La reproduction sexuée chez les champignons se compose de trois phases distinctes :

(1) Plasmogamie (Gr. plasma = un objet moulé + gamos = mariage, union) :

Dans ce processus, seul le protoplasme des deux cellules sexuelles ou gamètes en fusion fusionne et les noyaux des corps en fusion se rapprochent.

(2) Caryogamie (Gr. karyon = noix, noyau + gamos = mariage, union) :

La plasmogamie est suivie de la fusion des noyaux entraînant la formation d'un noyau zygote diploïde.

(3) Méiose (Gr. méiose = réduction) :

La caryogamie est suivie d'une méiose ou division de réduction qui réduit le nombre de chromosomes à haploïdes.

Il existe trois méthodes de reproduction sexuée :

Dans cette méthode, les cellules sexuelles ou les gamètes en fusion s'accouplent pour former une nouvelle entité.

Il s'agit des types suivants :

(i) Copulation planogamétique ou mérogamie (Gr. planetes = vagabond + gamètes = mari L. copulare = coupler) :

Ce processus implique la fusion de deux gamètes nus, dont l'un ou les deux sont mobiles. Les gamètes mobiles sont appelés planogamètes (Gr. planetes = vagabond + gamètes = mari, cellule sexuelle). Après fusion, ils forment le zygote (Gr. zygose = joug) ou l'oospore.

Il est des types suivants :

(a) Isogame (Gr. Isos = égal) :

Les gamètes sont des isoplanogamètes (Gr. isos = égal + planetes = vagabond + gamet = mari). Les gamètes mobiles, vraisemblablement de sexe opposé, sont indiscernables morphologiquement, par exemple, synchytrium, Olpidium, Catenaria sp. (fig. 20A).

(b) Anisogame (Gr. a — pas + isos = égal + gamos = mariage, union) :

Les gamètes mobiles ont une forme similaire mais diffèrent par leur taille, par exemple Allomyces (Fig. 20 B).

(c) Oogame (Gr. Oon = œuf + gamos = mariage, union) :

Le gamète mâle (anthérozoïde) est mobile et le gamète femelle (œuf) est immobile, par exemple Monoblepharella (Fig. 20 C).

(ii) Contact gamétangique :

Dans cette méthode, les gamètes ne sont jamais libérés. Deux gamétanges de sexe opposé entrent en contact et un ou plusieurs noyaux gamétiques migrent du gamétange mâle vers la femelle. Les gamétanges sont immobiles et le contenu mâle est transféré soit par un pore (par exemple, Sphaerotheca) soit par un tube de fécondation, par exemple, Albugo, Phytophthora, Pythium (Fig. 21).

(iii) Copulation gamétangiale :

Cette méthode implique la fusion de l'ensemble du contenu des deux gamétanges de connexion. Cela se produit par la dissolution des parois de connexion des deux gamétanges, par exemple Rhizopus, Saccharomyces, Sporodinia. (Fig. 22A, B).

(iv) Spermatisation (Gr. sperma = graine) :

Certains champignons supérieurs (sous-division : Ascomycotina et Basidiomycotina) se reproduisent sexuellement par cette méthode. Ici, les structures mâles sont de minuscules cellules uninucléées appelées spermaties (sing, spermatium Gr. spermation = petite graine). Ils sont emportés par les insectes, le vent ou l'eau vers un gamétange femelle réduit, qui peut être un hyphe spécialisé appelé hyphe réceptif.

Un pore se développe au point de contact et le contenu du spermatium passe dans l'organe féminin, par exemple Puccinia, Podospora, Neurospora. (Fig. 23 A-D). La plasmogamie par l'union d'un spermatium avec une structure réceptive est appelée spermatisation.

(v) Hologamie (Gr. holos = entièrement) :

Deux cellules végétatives matures fonctionnent comme des gemetangia, fusionnent par paires et forment des cellules de fusion. La plasmogamie, la caryogamie entraînent la formation d'un noyau diploïde, appelé zygote. Il se comporte directement comme une cellule mère d'asque, par exemple Schizosaccharomyces octosporus.

(B) Automixis (Gr. autos = self) :

Dans cette méthode, la copulation a lieu entre deux cellules ou noyaux sexuels étroitement liés (autofécondation), par exemple Ascobolous magnificius (la copulation a lieu entre deux organes sexuels féminins). Dans la subdivision, les noyaux d'Ascomycotina peuvent fusionner par paires au sein d'un organe sexuel féminin.

(C) Somatogamie (Gr. soma = corps + gamos – mariage, union):

Dans cette méthode, la fusion a lieu entre deux cellules d'hyphe somatique. Les organes sexuels sont complètement absents, par exemple Peniophora sambuci et de nombreux autres membres de la subdivision Ascomycotina et Basidiomycotina (Fig. 24).

Essai n° 8. Activités utiles des champignons :

(i) Rôle des champignons dans l'industrie:

(UNE) Dans la production d'acides organiques:

Certains acides organiques sont produits commercialement par les activités biochimiques des moisissures. Ces acides organiques sont utilisés de diverses manières dans la fabrication d'encres, de colorants, de résines alkyles, de fibres synthétiques, de plastifiants, etc.

Produit par la fermentation du saccharose et de la mélasse de canne par Aspergillus niger.

Fermentation du glucose par Penicillium purpurogenwn et Aspergillus niger.

Produit de fermentation d'un extrait de tanin par Aspergillus gallomyces. Il fut tout d'abord obtenu par Calmette (1902).

Fermentation du glucose par Apergillus itaconicum.

Produit par fermentation de sucres par Rhizopus stolonifer.

Fermentation des sucres par Aspergillus flavus.

Fermentation par Rhizopus oryzae.

Obtenu à partir d'une espèce de lichen.

Pour diviser le lait en matière grasse et produire du glycérol et des acides gras par Penicillium spp.

Fermentation des sucres par Aspergillus niger.

(B) Dans la production d'alcool:

En Inde, les champignons sont à la base de deux industries importantes : la brasserie et la boulangerie.

Il est produit par la fermentation des glucides par les activités enzymatiques de la levure. CO2 libérée au cours de ce processus est collectée, solidifiée et vendue sous le nom de « glace sèche ».

Dans la « fabrication du pain » ou la « boulangerie », des souches de levure de boulanger (Saccharomyces cerevisiae) sont ajoutées à la farine pétrie.

CO2 évolué au cours de la cuisson a deux objectifs :

(i) Fait lever la pâte.

En convertissant l'amidon en sucre par action enzymatique d'Aspergillus oryzae, puis le sucre est converti en alcool par la levure de bière Saccharomyces cerevisiae.

Fermentation de jus de fruits par Saccharomyces cerevisiae var, ellipsoides.

Fermentation des mélasses par Saccharomyces cerevisiae.

Conversion anaérobie de substances sucrées en alcool par Saccharomyces cerevisial var, ellipsoides, qui est ensuite converti en acide acétique.

(C) Dans la production d'enzymes:

De nombreuses enzymes extracellulaires et intracellulaires se trouvent dans les champignons.

Certains d'entre eux ont été produits à l'échelle commerciale :

Produit à l'échelle commerciale par Saccharomyces cerevisiae utilisé dans l'industrie du papier, l'hydrolyse des sirops sucrés, dans la fabrication du chocolat, des bonbons enrobés etc.

Synthétisé par Aspergillus oryzae et A. niger, utilisé dans l'industrie des boissons alcoolisées.

Synthétisé par Penicillium glaucum, utilisé dans la clarification des jus de fruits.

(d) Glucose Aero déshydrogénase (glucose oxydase) :

Synthétisé par Aspergillus niger.

Synthétisé par Aspergillus oryzae par hydrolyse de l'amidon, utilisé dans la fabrication de sirop de glucose.

Synthétisé par Trichoderma koningi par hydrolyse de la cellulose, il apporte une aide digestive.

Obtenu à partir de Saccharomyces cerevisiae, utilisé dans la préparation d'alcool éthylique par fermentation d'hydrates de carbone. Avec cela, de nombreux produits à haute activité enzymatique comme Digestin, polyzime et Taka diastase sont produits par Aspergillus flavus qui sont utilisés pour la dextrinisation de l'amidon et la conception de textiles. Les champignons sont également utilisés dans la production d'autres enzymes comme la lipase, les pectinases, les protéases et la lactase.

(RÉ) Dans la production de fromage:

Le fromage, un produit alimentaire protéique solide ou semi-solide, est fabriqué à partir de lait. Il existe environ 600 variétés de fromages sous différents noms comme le Bleu, le Roquefort, le Camembert, le Fromage Bleu etc. Certains champignons (communément appelés « moules à fromage ») jouent un rôle important dans l'affinage du fromage.

Ils confèrent au fromage une texture et une saveur caractéristiques. Certaines moisissures comme Penicillium camemberti et P. roqueforti sont utilisées dans l'affinage du camembert et du Roquefort.

(E) Dans la production de vitamines:

De nombreux champignons sont une riche source de vitamines.

Certaines vitamines importantes et leurs sources sont indiquées ci-dessous :

(a) Complexe de vitamine B. Saccharomyces cerevisiae.

(b) Riboflavine (B2). Levure filamenteuse—Ashbya gossypii.

(c) Vitamine B12. Erymothecium ashbyii.

(d) Vitamine A. Rhodotorula gracilis.

(e) Ergostérol. Un précurseur de la vitamine D est synthétisé à partir de certaines moisissures et levures.

(F) En Production de Protéines :

Les levures (Saccharomyces cerevisiae et Candida utilis) contiennent une riche source de protéines de valeur nutritive. À des fins commerciales, ils sont cultivés avec de l'ammoniac comme source d'azote et de la mélasse comme source de carbone.

Le produit fabriqué est appelé levure alimentaire. Il contient 15% de protéines et de vitamines du groupe B. Certaines autres levures comme Torulopsis utilis sont également riches en protéines et elles sont utilisées pour compléter les régimes alimentaires et les aliments pour animaux pauvres en protéines.

(G) Dans la production de gibbérellines:

Les gibbérellines sont les hormones végétales et sont utilisées pour accélérer la croissance de plusieurs cultures horticoles. Ils sont produits par le champignon Gibberella fujikuroi.

(H) Dans la production de médicaments:

Ce sont les substances chimiques synthétisées par les champignons. Ceux-ci ont la capacité d'inhiber la croissance d'autres organismes. L'étude des antibiotiques a commencé en 1928, lorsque A. Fleming a découvert la pénicilline.

Une liste sélectionnée d'antibiotiques, obtenus à partir de champignons, est donnée ci-dessous :

Clavicep est la source de nombreux alcaloïdes tels que l'ergotinine, l'ergobasine et l'ergotétrine. Ces alcaloïdes sont obtenus à partir du sclérote, formé par le champignon dans les ovaires des fleurs de graminées telles que le seigle. Le sclérote est aussi appelé ergot de seigle.

Ces alcaloïdes sont utilisés pour induire des contractions utérines pour les avortements, les troubles menstruels et pour contrôler les hémorragies. Le diéthylamide de l'acide lysergique (LSD) hallucinogène bien connu est un dérivé de l'ergot. Il est communément appelé acide lysergique et est utilisé en psychiatrie expérimentale.

Il est synthétisé par la levure à partir de l'aldéhyde de benz. Il est spécifique pour le traitement de l'asthme et des troubles nasaux.

La cortisone, un stéroïde est préparée par la fermentation de glycosides par des moisissures comme Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, etc. Elle est utilisée dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde.

La calvacine, un médicament anti-tumoral est présent dans les basidiocarpes de calvatia gigantea (boule géante).

(ii) Les champignons comme nourriture:

Certains des champignons sont utilisés comme nourriture depuis des temps très anciens.

Certains d'entre eux avec leur valeur nutritionnelle sont brièvement discutés ici:

La fructification de nombreux Basidiomycotina comme Coprinus, Ramaria et Agaricus (A. campestris-champignon commun des champs, A. champignon rodmani-rodman’s, A. champignon cultivé bisporus), et les puffballs (Lycoperdon et Clavatia), sont comestibles. Ils sont une bonne source de vitamines, d'acides aminés essentiels, de minéraux (Fe et Cu) et de glucides comme le manitol.

La partie comestible des morilles est l'ascocarpe. Ils sont présents en abondance dans les vergers de pommiers et de pêchers du nord de l'Inde et dans les zones forestières brûlées, par exemple Morchella.

Ils sont riches en vitamines et protéines. Certaines levures comme Rhodotorula rubra contiennent jusqu'à 56% de protéines (protéines unicellulaires).

Récemment, la division Northern Utilization Research and Development de l'USDA a produit un tourteau de protéines. Ce gâteau est riche en niacine et en riboflavine. Ce gâteau est élaboré en combinant des farines de blé, d'orge, d'avoine, de riz et de soja cuites et fermentées à l'aide de Rhizopus oligosporus.

Lorsque les graines de soja sont fermentées par des espèces de Rhizopus (R. oligosporous, R. oryzae, R. arrhizus), on obtient un aliment facilement appétissant, le ‘tempeh’. Il est plus savoureux et a une teneur élevée en protéines. De même, la nourriture Incaparina est développée lorsque la levure est mélangée à de la farine de maïs et de céréales.

Les protéines monocellulaires (SCP) obtenues à partir d'espèces de levure, Asergillus, Penicillium, Fusarium et Neurospora sont utilisées comme substitut aux aliments protéinés.

(iii) Champignons dans l'agriculture:

(a) En tant que charognards naturels :

Avec les bactéries saprophytes, les champignons décomposent les cadavres de plantes, d'animaux et leurs déchets. De cette façon, ils gardent la surface de la terre propre et en même temps mettent à la disposition des organismes les composés les plus simples décomposés pour qu'ils soient réutilisés.

Les débris végétaux sont constitués de composés organiques complexes tels que la cellulose, la lignine, la subérine, la cutine, l'amidon, le sucre, les pectines et l'hémicellulose. La cellulose et la lignine sont des constituants importants des plantes ligneuses. Cellulose détruite par Merulius lacrymans (Basidiomycètes) et Chaetomium globosum (Ascomycètes).Celles-ci sécrètent des enzymes cytase et cellubiase qui provoquent l'hydrolyse de la cellulose en glucose.

Cependant, la lignine est détruite par l'enzyme ligniase qui est sécrétée par Polyporus adustus, P. vesricolor et Lenzites trabea Basidiomycetes). Les substances restantes sont détruites par une variété de champignons, qui sécrètent des enzymes comme les hémicellulases, les pectinases et les amylases (par exemple, Penicillium glaucum, Aspergillus oryzae, etc.).

Ces enzymes convertissent les graisses, les glucides et les constituants azotés en composés simples tels que le dioxyde de carbone, l'eau, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène, etc.

(b) Libération d'une grande quantité de dioxyde de carbone :

Pendant la décomposition une grande quantité de CO2 est donné dont est utilisé par les plantes dans la photosynthèse.

La lente décomposition des débris végétaux et des animaux morts dans le sol produit de la matière organique ou de l'humus. Ce processus est appelé humification. Il est très essentiel de maintenir la fertilité du sol. Il aide également à retenir l'humidité dans le sol.

(d) Dans la fixation à l'azote :

Certaines levures comme Rhodotorula et Saccharomyces sont connues pour être des fixateurs d'azote symbiotiques.

L'utilisation d'une espèce d'organisme vivant pour éliminer une autre espèce est appelée lutte biologique. De nombreuses maladies des plantes et agents pathogènes sont contrôlés par des champignons. Pythium spp. provoque la maladie de la fonte des semis du tabac, de la tomate, de la moutarde, des piments et des semis de cresson.

Trichoderma lignorum et Gliocladium fimbriatum (présents dans les sols humides) suppriment le développement de Pythium et d'autres champignons responsables de la pourriture des racines favorisent une meilleure croissance des cultures.

A côté de cela, il y a quelques champignons prédateurs, présents dans le sol. Ils peuvent piéger ou détruire les nématodes. Ceci est également connu sous le nom de champignons nématophages, par exemple Arthrobotrys oliogospora, Dectylella cionopaga, D. ellipsospora, etc. Heterodera avenae, un nématode à kyste des céréales, est contrôlé par Nematophthora gynophila, un membre de la classe des Oomycètes.

(f) Rôle des mycorhizes :

Les mycorhizes peuvent être définies comme “une association entre les hyphes de champignons et les racines des plantes supérieures (plantes vasculaires).” Les hyphes agissent comme des poils absorbants et absorbent l'eau et les minéraux qui sont transmis à la plante. Les champignons se nourrissent de la plante. Des mycorhizes ont été trouvées dans la majorité des conifères, des Ericaceae et de nombreuses herbes vivaces.

Certains champignons comme les espèces de Rhizoctonia, Phomci, Tricholoma, Amanda, Lycoperdon et Scleroderma forment une relation mycorhizienne avec différentes plantes.

Un certain nombre de champignons comme Beauveria bassiana, Cordyceps melothae, Metarrihizium anisopliae ont été utilisés pour lutter contre les insectes et les ravageurs. Coelomyces, un champignon aquatique est utilisé pour contrôler le moustique car il tue ses larves en peu de temps.

(iv) Champignons et assainissement:

De nombreux champignons peuvent réduire la charge organique à un point où un courant d'eau ordinaire peut absorber la charge supplémentaire sans dégradation biologique. Certains déchets d'origine hydrique qui impliquent une augmentation de volume peuvent être réduits dans un écosystème par cette méthode. De nombreux lichens contribuent à la pureté atmosphérique et les champignons saprophytes à la décomposition de la matière organique morte et à la restauration des éléments constitutifs dans la nature.

(v) Les champignons comme outils de recherche:

Les champignons sont utilisés comme outils de recherche par les cytologistes, les généticiens, les biochimistes et les physiologistes en raison de leurs cycles de vie rapides et de la relative facilité avec laquelle ils peuvent être cultivés en laboratoire. Des champignons comme Neurospora et Saccharomyces sont utilisés dans de nombreux laboratoires pour comprendre les lois de l'hérédité, le mode de contrôle génétique des enzymes et diverses voies biochimiques opérant dans les organismes vivants.

De nombreux détails cytologiques de la mitose et ceux traitant du mécanisme de diffusion protoplasmique sont obtenus par une étude de la moisissure visqueuse Physarum polycephalum.

(v) Champignons dans les dosages d'éléments essentiels:

Certaines souches d'Aspergillus niger sont très sensibles à la présence d'oligo-éléments et avec leur aide, même des quantités extrêmement faibles d'éléments comme Cu, Zn et Mo peuvent être détectées à partir de différents substrats.

(vii) Quelques autres utilisations:

Certaines espèces de champignons comme Aspergillus, Absidia, Mortierella, Penicillium, Torulopsis, etc., sont capables de synthétiser les graisses et les corps gras.

(b) Dans la fabrication de plastique :

Certains champignons, par exemple Oidium lactis, sont largement utilisés dans l'industrie du plastique.

Certains champignons produisent des composés colorés et ceux-ci sont connus sous le nom de pigments. Monascus purpureus qui forme un pigment rouge a longtemps été utilisé pour colorer le riz.

Quelques exemples de pigments fongiques sont donnés ci-dessous :

(d) Altération des roches :

Les lichens sont des plantes doubles composées à la fois d'une algue et d'un champignon. On dit qu'ils sont les pionniers de l'établissement de la végétation sur les roches sèches et nues. Ce sont les premiers membres à coloniser la zone rocheuse stérile. Au cours de leur développement, ils provoquent la désintégration de la pierre de roche. Ainsi, ils jouent un rôle important dans la formation du sol dans la nature.

Les fructifications de nombreux membres de Basidiomycotina présentent une bioluminescence (lumière visible dans l'obscurité), par exemple Armillaria mellea. Ces fructifications étaient utilisées comme plantes ornementales ainsi que pour tracer des chemins dans l'obscurité. L'enzyme luciférase agit sur le composé luciférine pour produire une luminescence.

(f) Production de latex :

Si la rayure de Mycena galope en cassé, la fin est exsudée.

Essai n° 9. Activités nocives des champignons :

(i) Maladies:

Les champignons causent des maladies chez les plantes, les animaux et l'homme. On estime que trente mille pathogènes pathogènes différents (y compris les bactéries et les virus) attaquent les plantes économiquement importantes cultivées à des fins alimentaires ou commerciales.

Certaines des maladies importantes causées par les champignons chez les plantes, les animaux et l'homme sont les suivantes :

(ii) Carie du bois:

La décomposition peut être définie comme la décomposition biologique de la matière organique en présence d'oxygène. C'est un problème grave en Inde. De nombreux arbres qui nous fournissent du bois sont pourris par des champignons chaque année. De nombreux champignons, par exemple Fomes annosus Armillariella, polyporus bitulinus, Ganoderma spp. cause la pourriture du cœur des arbres vivants sur pied (pourriture du bois de cœur). Cependant, Polyporus schweinitzii provoque la pourriture du bois abattu.

Les champignons de décomposition sont de deux types en fonction de leur activité enzymatique :

Les champignons de la pourriture blanche détruisent la lignine tandis que les champignons de la pourriture brune détruisent la cellulose. Avec cela, certains champignons (Merulius lachrymans, Poria spp.) attaquent également les meubles en bois. Certains champignons induisent en erreur en attaquant le bois de cœur se nourrissent et poussent sur l'aubier. Ici, les champignons ne détruisent pas le bois mais y causent des taches, par exemple, Penicillium divaricatum donne une couleur jaune au bois de cœur.

(iii) Allergènes :

Certaines personnes sont très sensibles à certaines spores fongiques en suspension dans l'air (par exemple, Mucor, Aspergillus, Penicillium et Puccinia, etc.) et aux antibiotiques (par exemple, Penicillium, etc.). Cependant, Forages (1966) a rapporté que Aspergillus niger et Alternaria sont responsables de l'emphysème pulmonaire.

(iv) Détérioration tropicale :

Le terme détérioration tropicale désigne la destruction d'articles tels que les vêtements, les appareils photo, les articles en cuir, les objets en plastique, les films photographiques, les articles en papier, les radios, les produits électroniques, etc. en stockage est détruit par Chaetomium globosum, le papier est détruit par Aspergillus spp. Torula, Fusarium, Fomes et Cephalosporium etc.

Le chanvre est détruit par le cuir de Chaetomium globosum par Aspergillus niger et Paecilomyces spp. Le caoutchouc est endommagé par Aspergillus candidus, A. flavus, A. fumigatus et A. niger, les instruments d'optique et les peintures sont également détruits par Aspergillus fumigatus A. candidus, Helminthosporium, Monilia, Torula et Rhizopus spp.

(v) Champignons et détérioration des aliments :

De nombreux aliments d'usage quotidien sont gâtés par les champignons.

Avec cela, certains champignons comme Alternaria, Aspergillus et Rhizopus provoquent des maladies des fruits et légumes entreposés, par exemple Alternaria spp. causent la pourriture Alternaria de la pomme, Aspergillus fumigates cause la pourriture Aspergillus de la pomme et Rhizopus stolonifer provoque la maladie des «fuites» des fraises et la «pourriture molle de la patate douce».

(vi) Champignons toxiques et toxines fongiques :

Certains membres des champignons charnus sont toxiques (par exemple, Amanita phalloides, A. verna, etc.). La maladie grave ou la mort peut être le résultat, si un gramme de ce champignon est mangé. Cela est dû à la présence de toxines -amanitine, phalloïdine, etc. L'empereur Claudius Caesar a été assassiné par sa femme par un extrait de champignon des selles de crapaud-Amantia khalloides qui arrête la synthèse d'ARNm.

Avec ce Claviceps purpurea qui provoque la maladie de l'ergot dans le grain de seigle contient un alcaloïde toxique puissant. Les bovins sont souvent empoisonnés par le pâturage de l'herbe qui porte les sclerctia de champignons. Cette maladie des animaux est appelée ergotisme. L'ergotisme aigu, chez les êtres humains est appelé ‘St. Le feu d'Anthony’.

L'aflatoxine, une toxine puissante est produite par Aspergillus flavus. Il se lie à l'ADN et empêche sa transcription et en tant que tel, il contrôle la synthèse des protéines. Chez les animaux et les êtres humains, il provoque le cancer du foie. Penicillium islandicum est considéré comme produisant une toxine qui provoque des toxicités pour le riz jaune, très courantes au Japon.

(vii) Guerre biologique:

Certains champignons redoutables comme les Coccidioïdomyces, Claviceps sont utilisés comme agents biologiques dans les guerres secrètes. À partir de Calviceps purpurea, un produit chimique insipide et incolore est synthétisé. Il est connu sous le nom de LSD (acide lysergique diéthylamide). Il est tellement puissant que quelques kilos de celui-ci, déversés dans l'approvisionnement en eau, suffiraient à désorienter des millions de personnes.

Essai n°10. Modèles de cycle de vie dans les champignons :

Raper (1954) a décrit sept types fondamentaux de cycles de vie chez les champignons.

Le thalle est haploïde. La reproduction sexuée est absente. Par conséquent, il n'y a pas d'alternance de phase haploïde et diploïde, par exemple, les membres de ‘fungi imperfecti’ ou la subdivision Deuteromycotina (Fig. 38 A).

Le thalle est haploïde et la phase diploïde est de très courte durée. Il est généralement limité au noyau du zygote, par exemple la majorité des champignons inférieurs (Fig. 38 B).

3. Cycle haploïde avec Dikaryon restreint :

Le thalle est haploïde, la plasmogamie n'est pas immédiatement suivie par la caryogamie. Les noyaux gamétiques s'apparient pour former des dicaryons qui se multiplient par division mitotique conjuguée dans l'hyphe ascogène (Fig. 38 C).


Reproduction asexuée

Algues

… les gamètes femelles (cellules sexuelles), par reproduction asexuée, ou par les deux.

Animaux

Reproduction asexuée (c'est à dire., reproduction n'impliquant pas l'union des gamètes), cependant, ne se produit que chez les invertébrés, chez lesquels il est courant, se produisant chez des animaux aussi évolués que les ascidies, qui sont étroitement liés aux vertébrés. Les gonades temporaires sont courantes chez les animaux inférieurs…

Apicomplexes

La reproduction asexuée se fait par fission binaire ou multiple (schizogonie).

Échinodermes

La reproduction asexuée chez les échinodermes implique généralement la division du corps en deux ou plusieurs parties (fragmentation) et la régénération des parties manquantes du corps. La fragmentation est une méthode de reproduction courante utilisée par certaines espèces d'astéroïdes, d'ophiuroïdes et d'holothuries, et dans certains…

Champignons

Typiquement dans la reproduction asexuée, un seul individu donne naissance à un duplicata génétique du géniteur sans contribution génétique d'un autre individu. La méthode de reproduction des champignons la plus simple est peut-être la fragmentation du thalle, le corps d'un champignon. Certains…

La croissance et le développement

… chez les plantes qui se reproduisent par division végétative, la rupture d'une partie qui peut devenir une autre plante complète. Les possibilités de débat qui se présentent dans ces cas particuliers n'infirment cependant en rien l'utilité générale des distinctions classiquement faites en biologie.

Références majeures

Dans la reproduction asexuée, le nouvel individu est dérivé d'un blastème, un groupe de cellules du corps parent, parfois, comme dans Hydre et d'autres coelentérés, sous la forme d'un « bourgeon » à la surface du corps. Chez les éponges et les bryozoaires, les groupes cellulaires à partir desquels de nouveaux…

Les organismes multicellulaires se reproduisent également de manière asexuée et sexuellement asexuée, ou végétative, la reproduction peut prendre une grande variété de formes. De nombreuses plantes inférieures multicellulaires produisent des spores asexuées, aériennes ou mobiles et aquatiques (zoospores), qui peuvent être uninucléées ou multinucléées. Dans certains cas, le corps reproducteur est multicellulaire, comme dans…

… les plantes supérieures se reproduisent également par des moyens non sexués. Les ampoules bourgeonnent de nouvelles ampoules sur le côté. Certaines méduses, anémones de mer, vers marins et autres créatures humbles bourgeonnent sur des parties du corps au cours d'une saison ou d'une autre, donnant ainsi naissance à des populations d'individus nouveaux, bien qu'identiques. Au microscopique…

Les plantes

Les cycles biologiques homosporés et hétérosporés peuvent présenter divers types de reproduction asexuée (reproduction végétative, reproduction somatique). La reproduction asexuée est tout processus de reproduction qui n'implique pas la méiose ou l'union de noyaux, de cellules sexuelles ou d'organes sexuels. Selon le type de…

La reproduction asexuée n'implique aucune union de cellules ou de noyaux de cellules et, par conséquent, aucun mélange de traits génétiques, puisque le noyau contient le matériel génétique (chromosomes) de la cellule. Seuls les systèmes de reproduction asexuée qui ne sont pas vraiment des modifications de la reproduction sexuée sont considérés…

Écologie de la population

Dans les populations sexuées, les gènes sont recombinés à chaque génération et de nouveaux génotypes peuvent en résulter. Les descendants de la plupart des espèces sexuées héritent de la moitié de leurs gènes de leur mère et de leur père, et leur constitution génétique est donc différente de celle de leurs parents ou de tout autre…

Protozoaires

La reproduction asexuée est le moyen le plus courant de réplication par les protozoaires. La capacité de subir une phase sexuelle est limitée aux ciliés, aux apicomplexes et aux taxons restreints parmi les organismes flagellés et amiboïdes. De plus, la reproduction sexuée ne se traduit pas toujours par une augmentation immédiate…

Spores

Les spores sont des agents de reproduction asexuée, tandis que les gamètes sont des agents de reproduction sexuée. Les spores sont produites par des bactéries, des champignons, des algues et des plantes.


121 Caractéristiques des champignons

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Lister les caractéristiques des champignons
  • Décrire la composition du mycélium
  • Décrire le mode de nutrition des champignons
  • Expliquer la reproduction sexuée et asexuée chez les champignons

Bien que les humains aient utilisé des levures et des champignons depuis la préhistoire, jusqu'à récemment, la biologie des champignons était mal comprise. En fait, jusqu'au milieu du 20e siècle, de nombreux scientifiques classaient les champignons comme des plantes ! Les champignons, comme les plantes, sont pour la plupart sessiles et apparemment enracinés sur place. Ils possèdent une structure semblable à une tige semblable à celle des plantes, ainsi qu'un mycélium fongique semblable à une racine dans le sol. De plus, leur mode de nutrition était mal connu. Les progrès dans le domaine de la biologie fongique sont le résultat de la mycologie : l'étude scientifique des champignons. Sur la base de preuves fossiles, les champignons sont apparus à l'ère précambrienne, il y a environ 450 millions d'années. L'analyse de biologie moléculaire du génome fongique démontre que les champignons sont plus étroitement liés aux animaux qu'aux plantes. Sous certaines phylogénies systématiques actuelles, ils continuent d'être un groupe polyphylétique d'organismes qui partagent des caractéristiques, plutôt que de partager un seul ancêtre commun.

Les mycologues sont des biologistes qui étudient les champignons. Historiquement, la mycologie était une branche de la microbiologie, et de nombreux mycologues commencent leur carrière avec un diplôme en microbiologie. Pour devenir mycologue, un baccalauréat en sciences biologiques (de préférence avec une spécialisation en microbiologie) et une maîtrise en mycologie sont au minimum nécessaires. Les mycologues peuvent se spécialiser en taxonomie et en génomique fongique, en biologie moléculaire et cellulaire, en pathologie végétale, en biotechnologie ou en biochimie. Certains microbiologistes médicaux se concentrent sur l'étude des maladies infectieuses causées par des champignons, appelés mycoses. Les mycologues collaborent avec des zoologistes et des phytopathologistes pour identifier et contrôler les infections fongiques difficiles, telles que la brûlure du châtaignier dévastatrice, le déclin mystérieux des populations de grenouilles dans de nombreuses régions du monde, ou l'épidémie mortelle appelée syndrome du nez blanc, qui décime les chauves-souris dans le Est des États-Unis.

Les agences gouvernementales embauchent des mycologues en tant que chercheurs et techniciens pour surveiller la santé des cultures, des parcs nationaux et des forêts nationales. Les mycologues sont également employés dans le secteur privé par des entreprises qui développent des produits de lutte chimique et biologique ou de nouveaux produits agricoles, et par des entreprises qui fournissent des services de lutte contre les maladies. En raison du rôle clé joué par les champignons dans la fermentation de l'alcool et la préparation de nombreux aliments importants, des scientifiques ayant une bonne compréhension de la physiologie fongique travaillent régulièrement dans l'industrie de la technologie alimentaire. L'œnologie, science de la vinification, repose non seulement sur la connaissance des cépages et de la composition des sols, mais aussi sur une solide compréhension des caractéristiques des levures sauvages qui prospèrent dans les différentes régions viticoles. Il est possible d'acheter des souches de levure isolées de régions viticoles spécifiques. Le grand chimiste et microbiologiste français Louis Pasteur a fait nombre de ses découvertes essentielles en travaillant sur l'humble levure de bière, découvrant ainsi le processus de fermentation.

Structure et fonction cellulaires

Les champignons sont des eucaryotes et, en tant que tels, ont une organisation cellulaire complexe. En tant qu'eucaryotes, les cellules fongiques contiennent un noyau lié à la membrane. L'ADN dans le noyau est enroulé autour des protéines histones, comme cela est observé dans d'autres cellules eucaryotes. Quelques types de champignons ont des structures génomiques accessoires comparables aux plasmides bactériens (boucles d'ADN), cependant, le transfert horizontal d'informations génétiques qui se produit entre une bactérie et une autre se produit rarement chez les champignons. Les cellules fongiques contiennent également des mitochondries et un système complexe de membranes internes, y compris le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi.

Contrairement aux cellules végétales, les cellules fongiques n'ont pas de chloroplastes ni de chlorophylle. De nombreux champignons présentent des couleurs vives provenant d'autres pigments cellulaires, allant du rouge au vert en passant par le noir. Le venimeux Amanite muscaria (agaric mouche) est reconnaissable à sa calotte rouge vif avec des taches blanches ((Figure)). Les pigments des champignons sont associés à la paroi cellulaire et jouent un rôle protecteur contre le rayonnement ultraviolet. Certains pigments fongiques sont toxiques pour l'homme.


Comme les cellules végétales, les cellules fongiques ont une paroi cellulaire épaisse. Les couches rigides des parois cellulaires fongiques contiennent des polysaccharides complexes appelés chitine et glucanes. Chitine (N-acétyl-D-glucosamine), également présent dans l'exosquelette d'arthropodes tels que les insectes, confère une résistance structurelle aux parois cellulaires des champignons. La paroi protège la cellule de la dessiccation et de certains prédateurs. Les champignons ont des membranes plasmiques similaires à celles des autres eucaryotes, sauf que la structure est stabilisée par ergostérol: une molécule stéroïde qui remplace le cholestérol présent dans les membranes cellulaires animales. La plupart des membres du royaume Fungi sont immobiles. Cependant, les flagelles sont produits par les spores et les gamètes du Phylum Chytridiomycota primitif.

Croissance

Le corps végétatif d'un champignon est un organisme unicellulaire ou multicellulaire thalle. Les champignons unicellulaires sont appelés levures. Les champignons multicellulaires produisent hyphes (hyphe singulier). Les champignons dimorphes peuvent passer de l'état unicellulaire à l'état multicellulaire en fonction des conditions environnementales. Saccharomyces cerevisiae (levure de boulanger) et Candidose espèces (les agents du muguet, une infection fongique courante) sont des exemples de champignons unicellulaires ((Figure)).


La plupart des champignons sont des organismes multicellulaires. Ils présentent deux stades morphologiques distincts : le végétatif et le reproducteur. Le stade végétatif consiste en un enchevêtrement d'hyphes, tandis que le stade reproducteur peut être plus visible. La masse des hyphes est un mycélium ((Figure)). Il peut pousser sur une surface, dans le sol ou un matériau en décomposition, dans un liquide ou même sur des tissus vivants. Bien que les hyphes individuels doivent être observés au microscope, le mycélium d'un champignon peut être très volumineux, certaines espèces étant vraiment «le champignon gigantesque». Le géant Armillaria solidipe (champignon de miel) est considéré comme le plus grand organisme sur Terre, s'étendant sur plus de 2 000 acres de sol souterrain dans l'est de l'Oregon, on estime qu'il a au moins 2 400 ans.


La plupart des hyphes fongiques sont divisés en cellules séparées par parois d'extrémité appelé septa (singulier, septum) ((Figure)a, c). Dans la plupart des phylums de champignons, de minuscules trous dans les septa permettent le flux rapide de nutriments et de petites molécules d'une cellule à l'autre le long de l'hyphe. Ils sont décrits comme septums perforés. Les hyphes des moules à pain (qui appartiennent au Phylum Zygomycota) ne sont pas séparés par des cloisons. Au lieu de cela, ils sont formés par de grandes cellules contenant de nombreux noyaux (multinucléés), un arrangement décrit comme hyphes cénocytaires ((Chiffre)b).


Les champignons prospèrent dans des environnements humides et légèrement acides et peuvent pousser avec ou sans lumière. Ils varient dans leurs besoins en oxygène. La plupart des champignons sont des aérobies obligatoires, nécessitant de l'oxygène pour survivre. D'autres espèces, telles que les Chytridiomycota qui résident dans le rumen des bovins, sont des anaérobies obligatoires, en ce sens qu'elles n'utilisent que la respiration anaérobie car l'oxygène perturbera leur métabolisme ou les tuera. Les levures sont intermédiaires, étant des anaérobies facultatifs. Cela signifie qu'ils se développent mieux en présence d'oxygène en utilisant la respiration aérobie, mais peuvent survivre en utilisant la respiration anaérobie lorsque l'oxygène n'est pas disponible. L'alcool produit à partir de la fermentation des levures est utilisé dans la production de vin et de bière.

Nutrition

Comme les animaux, les champignons sont des hétérotrophes, ils utilisent des composés organiques complexes comme source de carbone, plutôt que de fixer le dioxyde de carbone de l'atmosphère comme le font certaines bactéries et la plupart des plantes. De plus, les champignons ne fixent pas l'azote de l'atmosphère. Comme les animaux, ils doivent l'obtenir de leur alimentation. Cependant, contrairement à la plupart des animaux, qui ingèrent de la nourriture puis la digèrent en interne dans des organes spécialisés, les champignons effectuent ces étapes dans l'ordre inverse de la digestion qui précède l'ingestion. D'abord, exoenzymes sont transportés hors des hyphes, où ils traitent les nutriments dans l'environnement. Ensuite, les plus petites molécules produites par ce digestion externe sont absorbés par la grande surface du mycélium. Comme pour les cellules animales, le polysaccharide de stockage est glycogène, un polysaccharide ramifié, plutôt que l'amylopectine, un polysaccharide moins densément ramifié, et l'amylose, un polysaccharide linéaire, que l'on trouve dans les plantes.

Les champignons sont pour la plupart des saprobes (saprophyte est un terme équivalent) : des organismes qui tirent des nutriments de la matière organique en décomposition. Ils obtiennent leurs nutriments à partir de matières organiques mortes ou en décomposition provenant principalement de plantes. Les exoenzymes fongiques sont capables de décomposer des composés insolubles, tels que la cellulose et la lignine du bois mort, en molécules de glucose facilement absorbables. Le carbone, l'azote et d'autres éléments sont ainsi libérés dans l'environnement. En raison de leurs voies métaboliques variées, les champignons remplissent un rôle écologique important et sont à l'étude comme outils potentiels dans bioremédiation des écosystèmes endommagés chimiquement. Par exemple, certaines espèces de champignons peuvent être utilisées pour décomposer le diesel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). D'autres espèces absorbent des métaux lourds, comme le cadmium et le plomb.

Certains champignons sont parasites, infectant les plantes ou les animaux. Le charbon et la maladie hollandaise de l'orme affectent les plantes, tandis que le pied d'athlète et la candidose (muguet) sont des infections fongiques médicalement importantes chez l'homme. Dans les milieux pauvres en azote, certains champignons ont recours à la prédation des nématodes (petits vers ronds non segmentés). En effet, les espèces de Arthrobotrys les champignons ont un certain nombre de mécanismes pour piéger les nématodes : Un mécanisme consiste à resserrer les anneaux au sein du réseau d'hyphes. Les anneaux gonflent lorsqu'ils touchent le nématode, le tenant fermement. Le champignon pénètre ensuite dans les tissus du ver en étendant des hyphes spécialisés appelés haustoria. De nombreux champignons parasites possèdent des haustoria, car ces structures pénètrent dans les tissus de l'hôte, libèrent des enzymes digestives dans le corps de l'hôte et absorbent les nutriments digérés.

La reproduction

Les champignons se reproduisent sexuellement et/ou asexuellement. Les champignons parfaits se reproduisent à la fois sexuellement et asexuée, tandis que les champignons dits imparfaits se reproduisent uniquement de manière asexuée (par mitose).

Dans la reproduction sexuée et asexuée, les champignons produisent des spores qui se dispersent de l'organisme parent en flottant sur le vent ou en faisant du stop sur un animal. Les spores fongiques sont plus petites et plus légères que les graines de plantes. Par exemple, le champignon puffball géant éclate et libère des milliards de spores dans un nuage massif de ce qui ressemble à de la poussière finement particulaire. Le grand nombre de spores libérées augmente la probabilité d'atterrir dans un environnement propice à la croissance ((Figure)).


Reproduction asexuée

Les champignons se reproduisent de manière asexuée en fragmentation, bourgeonnement, ou produire des spores. Des fragments d'hyphes peuvent former de nouvelles colonies. Les cellules somatiques de la levure forment des bourgeons. Pendant le bourgeonnement (un type élargi de cytokinèse), un renflement se forme sur le côté de la cellule, le noyau se divise par mitose et le bourgeon se détache finalement de la cellule mère ((Figure)).


Le mode de reproduction asexuée le plus courant passe par la formation de spores asexuées, qui sont produites par un seul individu thalle (par mitose) et sont génétiquement identiques au thalle parent ((Figure)). Les spores permettent aux champignons d'étendre leur distribution et de coloniser de nouveaux environnements. Ils peuvent être libérés du thalle parent à l'extérieur ou à l'intérieur d'un sac reproducteur spécial appelé sporange.


Il existe de nombreux types de spores asexuées. Les conidiospores sont des spores unicellulaires ou multicellulaires qui sont libérées directement de la pointe ou du côté de l'hyphe. D'autres spores asexuées proviennent de la fragmentation d'un hyphe pour former des cellules uniques qui sont libérées sous forme de spores. Certaines d'entre elles ont une paroi épaisse entourant le fragment. D'autres encore bourgeonnent de la cellule parentale végétative. Contrairement aux conidiospores, les sporangiospores sont produites directement à partir d'un sporange ((Figure)).


Reproduction sexuée

La reproduction sexuée introduit une variation génétique dans une population de champignons. Chez les champignons, reproduction sexuée se produit souvent en réponse à des conditions environnementales défavorables. Au cours de la reproduction sexuée, deux types d'accouplement sont produits. Lorsque les deux types d'accouplement sont présents dans le même mycélium, il est appelé homothallique ou autofertile. Les mycéliums hétérothalliques nécessitent deux mycéliums différents, mais compatibles, pour se reproduire sexuellement.

Bien qu'il existe de nombreuses variations dans la reproduction sexuée des champignons, toutes comprennent les trois étapes suivantes ((Figure)). Premièrement, au cours de la plasmogamie (littéralement, « mariage ou union du cytoplasme »), deux cellules haploïdes fusionnent, conduisant à un stade dicaryotique où deux noyaux haploïdes coexistent dans une seule cellule. Au cours de la caryogamie («mariage nucléaire»), les noyaux haploïdes fusionnent pour former un noyau zygote diploïde. Enfin, la méiose a lieu dans les organes du gamétange (singulier, gamétange), dans lesquels sont générés des gamètes de différents types d'accouplement. A ce stade, les spores sont disséminées dans l'environnement.

Passez en revue les caractéristiques des champignons en visitant ce site interactif de Wisconsin-online.

Résumé de la section

Les champignons sont des organismes eucaryotes apparus sur terre il y a plus de 450 millions d'années, mais qui ont clairement une histoire évolutive bien plus importante. Ils sont hétérotrophes et ne contiennent ni pigments photosynthétiques comme la chlorophylle, ni organites comme les chloroplastes. Parce que les champignons se nourrissent de matière en décomposition et morte, ils sont appelés saprobes. Les champignons sont des décomposeurs importants qui libèrent des éléments essentiels dans l'environnement. Des enzymes externes appelées exoenzymes digèrent les nutriments qui sont absorbés par le corps du champignon, appelé thalle. Une paroi cellulaire épaisse faite de chitine entoure la cellule. Les champignons peuvent être unicellulaires comme les levures, ou développer un réseau de filaments appelé mycélium, qui est souvent décrit comme de la moisissure. La plupart des espèces se multiplient par cycles de reproduction asexuée et sexuée et présentent une alternance de générations. Dans un groupe de champignons, aucun cycle sexuel n'a été identifié. La reproduction sexuée implique la plasmogamie (la fusion du cytoplasme), suivie de la caryogamie (la fusion des noyaux). Suite à ces processus, la méiose génère des spores haploïdes.


Voir la vidéo: Pourquoi certains animaux ont la langue bleue (Juillet 2022).


Commentaires:

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