Chapitre 4 : Les Lichens

 

Chapitre 4 : Les Lichens

1. Définition et caractéristiques des lichens

Définition :

Les lichens sont des organismes composites résultant de la symbiose entre un champignon (le mycobionte) et un ou plusieurs partenaires photosynthétiques (les photobiontes), tels que des algues ou des cyanobactéries. Cette association symbiotique permet aux lichens de survivre dans des environnements souvent extrêmes où d'autres organismes ne pourraient pas prospérer. Le mycobionte fournit la structure et la protection, tandis que les photobiontes réalisent la photosynthèse pour produire des nutriments.

Caractéristiques :

  • Symbiose : Les lichens sont un excellent exemple de symbiose mutualiste. Le champignon offre un habitat protecteur et un accès à l'eau et aux nutriments, tandis que les algues ou cyanobactéries produisent des nutriments organiques par photosynthèse, dont le champignon bénéficie.
  • Adaptabilité : Les lichens sont extrêmement adaptables et peuvent coloniser une vaste gamme de milieux, des déserts arides aux régions polaires, en passant par les rochers, les sols et les surfaces exposées à la pollution. Ils sont capables de résister à des conditions climatiques variées, comme les températures extrêmes et les faibles niveaux d'humidité.
  • Diversité : Il existe environ 20 000 espèces de lichens reconnues dans le monde. Ils présentent une grande diversité morphologique, de couleur, de taille et de forme, reflétant leur capacité à s'adapter à divers environnements.

2. Structure et types de lichens

Structure :

Les lichens sont constitués de plusieurs couches fonctionnelles qui varient en fonction du type de lichen :

  • Thalle : C'est la partie visible du lichen, souvent de couleur vive et ayant une texture variée. Le thalle peut être plat, lobé ou en forme de filaments. Il est constitué de cellules de champignon et de photobiontes intégrés.
  • Cortex : C'est la couche externe du thalle, formée principalement de cellules fongiques compactées qui protègent les photobiontes des conditions environnementales telles que les UV et les températures extrêmes.
  • Méduse : Située sous le cortex, cette couche est composée de hyphes fongiques qui forment un réseau dense, assurant la stabilité et la nutrition du lichen.
  • Chambre algale : C'est la région où les algues ou cyanobactéries se trouvent, souvent dans des structures spécialisées comme des algocapsules ou des chambres algales, permettant une interaction étroite avec le mycobionte.

Types de lichens :

Les lichens sont classifiés en fonction de leur forme et de la manière dont ils adhèrent aux substrats :

1- Lichens crustacés (crustacés) :

  • Description : Forme une croûte étroitement adhérente au substrat, ce qui les rend difficiles à détacher sans endommager le substrat sous-jacent. Ils ont une croissance en surface et sont souvent trouvés sur des rochers ou des écorces d'arbres.
  • Exemples : Lecanora spp., Xanthoria spp.
  • Caractéristiques : Ils sont généralement plats et ne se détachent pas facilement du substrat, formant une croûte uniforme.

2- Lichens foliacés (foliose) :

  • Description : Ressemblent à des feuilles ou des lobes étalés, avec une base lâchement attachée au substrat. Leur croissance est plus souple et flexible par rapport aux lichens crustacés.
  • Exemples : Parmelia spp., Usnea spp.
  • Caractéristiques : Ces lichens ont des lobes ou des feuilles clairement définis qui peuvent être soulevés du substrat.

3- Lichens fruticuleux (fruticose) :

  • Description : Ont une apparence semblable à des petits arbustes ou filaments, souvent dressés ou pendants. Ils sont généralement plus volumineux et ont une forme ramifiée.
  • Exemples : Cladonia spp., Evernia spp.
  • Caractéristiques : Ces lichens ont une structure en forme de branche ou de filaments, et peuvent former des structures en tapis ou des coraux.

3. Relation symbiotique entre champignons et algues/cyanobactéries

Relation symbiotique :

1- Le Mycobionte (champignon) :

  • Fonction : Le mycobionte, qui est le champignon du lichen, fournit une structure protectrice contre les conditions environnementales extrêmes et aide à absorber l'eau et les nutriments du substrat. Les hyphes fongiques forment un réseau qui enveloppe les photobiontes, créant un environnement stable pour leur croissance.
  • Structure : Le mycobionte forme une partie importante du thalle du lichen, constituée de filaments appelés hyphes, qui assurent la protection et la nutrition des photobiontes.

2- Les Photobiontes (algues ou cyanobactéries) :

  • Algues : Les algues, telles que celles du genre Chlorococcum ou Trebouxia, sont responsables de la photosynthèse, produisant des glucides et des nutriments essentiels pour le champignon.
  • Cyanobactéries : Certaines cyanobactéries, comme Nostoc et Anabaena, fixent l'azote atmosphérique et le rendent disponible pour le lichen, en plus de réaliser la photosynthèse. Elles sont souvent présentes dans des lichens des environnements arides ou pauvres en azote.

Interactions :

  • Avantages pour le champignon : Le champignon obtient les nutriments produits par la photosynthèse des photobiontes. En retour, il fournit une protection contre les conditions environnementales et aide à la rétention d'eau.
  • Avantages pour les photobiontes : Les photobiontes bénéficient d'un environnement protégé et stable, ce qui leur permet de survivre dans des conditions où elles ne pourraient pas prospérer seules, comme sur des surfaces non nutritives.

4. Rôles écologiques et économiques des lichens

Rôles écologiques :

  • Bioindicateurs : Les lichens sont sensibles à la pollution atmosphérique, en particulier à la concentration de dioxyde de soufre, de métaux lourds et d'autres contaminants. Leur présence, absence ou état de santé peut fournir des indications sur la qualité de l'air dans une région donnée. Les lichens sont utilisés dans les études de surveillance de la pollution et comme indicateurs de la santé des écosystèmes.
  • Colonisation des milieux : Les lichens jouent un rôle crucial dans la colonisation des milieux perturbés ou nus, comme les rochers dénudés ou les sols perturbés. Ils contribuent à la formation du sol en décomposant les substrats minéraux et en créant des conditions propices à la croissance des plantes et des mousses. Les lichens sont souvent parmi les premiers organismes à coloniser des environnements extrêmes ou récemment formés.
  • Habitat : Les lichens fournissent un habitat et une source de nourriture pour divers organismes. Ils servent de refuge et de nourriture pour les insectes, les oiseaux et les petits mammifères. Par exemple, les lichens fruticuleux peuvent être utilisés par certaines espèces d'oiseaux pour la construction de leurs nids.
  • Régulation des écosystèmes : Les lichens contribuent à la régulation des écosystèmes en influençant les cycles de nutriments et en jouant un rôle dans les processus d'érosion et de formation du sol.

Rôles économiques :

  • Pharmacie et médecine : Certains lichens possèdent des propriétés médicinales et sont utilisés dans la production de médicaments. Les lichens ont été étudiés pour leurs propriétés antimicrobiennes, anti-inflammatoires et antioxydantes. Ils peuvent être utilisés dans le traitement de certaines infections et affections dermatologiques.
  • Teinture et produits artisanaux : Les pigments naturels extraits des lichens sont utilisés pour teindre des textiles et pour fabriquer divers produits artisanaux. Les couleurs variées produites par les lichens sont appréciées pour leur durabilité et leur beauté.
  • Reforestation : Dans les projets de reforestation, les lichens peuvent être utilisés pour aider à restaurer les écosystèmes en tant que pionniers dans les sols perturbés. Leur capacité à coloniser des substrats nus et à améliorer la qualité du sol les rend utiles dans les efforts de restauration écologique.
  • Recherche et biotechnologie : Les lichens sont également étudiés pour leurs applications potentielles en biotechnologie. Ils peuvent être utilisés pour le développement de nouveaux matériaux, de nouvelles méthodes de bioremédiation et dans des études sur la résistance des organismes aux conditions extrêmes.