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# Biologie # Biologie de l'évolution

Lichens : Les compagnons résilients de la nature

Découvre le monde unique des lichens et leur importance écologique.

Matthias Heuberger, Carlotta Marie Wehrkamp, Alina Pfammatter, Manuel Poretti, Johannes Peter Graf, Aline Herger, Jonatan Isaksson, Edith Schlagenhauf, Rosmarie Honegger, Thomas Wicker, Alexandros G. Sotiropoulos

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Lichens : Les Survivants Lichens : Les Survivants Costauds de la Nature leur importance écologique. Explore les lichens, leur survie et
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Les lichens sont des organismes fascinants qu'on peut voir pousser sur des arbres, des rochers et dans le sol dans plein d'environnements. Ils sont uniques parce qu'ils ne sont pas juste un type d'organisme, mais un partenariat, ou symbiose, entre des champignons et des partenaires photosynthétiques, généralement des algues vertes ou des cyanobactéries. Ce partenariat permet aux lichens de prospérer dans des conditions où d'autres plantes ne peuvent pas, faisant d'eux certains des formes de vie les plus résistantes sur Terre.

De quoi sont faits les lichens ?

Au cœur, les lichens se composent principalement de deux partenaires : le mycobionte (la partie fongique) et le photobionte (le partenaire photosynthétique). Le partenaire fongique forme la structure, tandis que le photobionte effectue la photosynthèse, fournissant des nutriments aux deux. Cet agencement est un super exemple de travail d'équipe, car les deux partenaires en profitent.

Les lichens existent en plein de formes, tailles et couleurs. Ils peuvent être crustacés comme de la peinture sur un mur, feuillus comme de toutes petites plantes, ou même arbustifs avec des branches. Chaque type de lichen a ses propres caractéristiques uniques qui les aident à survivre dans leur environnement.

L'importance des lichens

Les lichens sont importants pour plusieurs raisons. Ils sont souvent utilisés comme bioindicateurs, ce qui veut dire qu'ils peuvent donner des infos sur la santé de l'environnement. Par exemple, beaucoup d'espèces sont sensibles à la pollution de l'air, donc leur présence ou absence peut indiquer la qualité de l'air. En plus, les lichens jouent un rôle crucial dans les écosystèmes en contribuant à la formation du sol et en offrant des habitats à divers organismes.

À part leur importance écologique, les lichens ont aussi été utilisés par les humains pour différentes raisons, comme des teintures naturelles, de la nourriture et des médicaments traditionnels. Dans certaines cultures, ils sont même utilisés pour donner du goût à certains plats !

La structure des lichens

Les lichens sont composés de différentes couches, et la structure peut varier énormément entre les espèces. La couche extérieure, appelée cortex, protège les couches intérieures des dommages environnementaux. En dessous du cortex se trouve la couche algale, où se situent les photobiontes (les algues ou cyanobactéries). En dessous de cette couche se trouve la médulle, qui contient le tissu fongique.

Dans certains lichens, tu peux trouver des structures spécialisées comme des podéties, qui sont des caractéristiques en forme de tige qui aident à élever les photobiontes pour capter plus de lumière.

Types de lichens

Il y a trois catégories principales de lichens selon leurs formes :

  1. Lichens crustacés : Ces lichens adhèrent fermement à leur support, leur donnant l'apparence d'une croûte. On les trouve souvent sur des rochers ou l'écorce des arbres et ils peuvent être durs à enlever.

  2. Lichens foliacés : Ceux-ci ont une structure en forme de feuille qui peut être facilement décollée de la surface sur laquelle ils poussent. On peut souvent les voir flotter au vent.

  3. Lichens fruticuleux : Ces lichens poussent vers le haut et ont une structure ramifiée, ressemblant à de mini-arbustes. Ils peuvent être assez duveteux et se trouvent souvent suspendus aux branches.

Stratégies de reproduction des lichens

Les lichens ont des méthodes de reproduction uniques. Ils peuvent se reproduire de manière sexuée et asexuée. Dans la reproduction sexuée, le partenaire fongique produit des spores, qui peuvent être dispersées par le vent ou les animaux. Pendant ce temps, dans la reproduction asexuée, ils peuvent produire des structures spécialisées, comme des sorediés, qui sont de petits groupes de cellules fongiques et algales qui peuvent se détacher et se développer en nouveaux lichens.

Fait intéressant, beaucoup de lichens sont plus susceptibles de se reproduire asexuellement, surtout dans des conditions défavorables. Cette stratégie leur permet de se répandre rapidement sans avoir besoin d'un partenaire.

Le microbiome des lichens

Un aspect moins connu des lichens est leur microbiome. Ce terme fait référence à la communauté de microorganismes qui vivent à l'intérieur ou sur les thalles des lichens. Des études récentes ont montré que les lichens peuvent héberger une variété de bactéries, qui peuvent jouer des rôles significatifs dans le cycle des nutriments, la croissance et les réponses au stress.

Les scientifiques utilisent des techniques pour analyser ces Microbiomes, se concentrant souvent sur des types spécifiques de séquences d'ADN. Ce faisant, ils peuvent identifier les différentes espèces présentes et avoir un aperçu de la façon dont les microorganismes interagissent avec les partenaires fongiques et algaux.

Habitat et distribution des lichens

On peut trouver des lichens partout dans le monde, de la toundra arctique aux forêts tropicales. Ils prospèrent dans une large gamme de conditions, y compris des températures extrêmes, des sécheresses et des environnements pauvres en nutriments. Cette adaptabilité est une des raisons pour lesquelles ils sont si réussis et peuvent coloniser des habitats si divers.

Certains lichens sont même capables de survivre dans des conditions difficiles comme les déserts, où ils peuvent rester en dormance pendant des années et se réveiller rapidement après un peu de pluie.

Le rôle des lichens dans les écosystèmes

Les lichens contribuent énormément à leurs écosystèmes. Ils aident à la formation du sol en décomposant les roches et la matière organique. En grandissant et en mourant, ils restituent des nutriments au sol, bénéficiant à d'autres plantes et organismes.

De plus, les lichens fournissent de la nourriture et un habitat à divers animaux. Certains insectes se nourrissent exclusivement de lichens, tandis que d'autres trouvent refuge dans leurs structures. Des animaux plus gros, comme les rennes, dépendent beaucoup de certaines espèces de lichens, surtout en hiver quand d'autres sources de nourriture se font rares.

La science de l'étude des lichens

Les scientifiques étudient les lichens pour plusieurs raisons, y compris comprendre leur biologie, leur écologie et leurs usages potentiels pour les humains. Ils collectent des échantillons de divers endroits pour analyser leur composition génétique, identifier des espèces et étudier leurs interactions avec d'autres organismes.

Les études sur les lichens impliquent souvent des méthodes complexes, y compris le séquençage de l'ADN et l'analyse des microbiomes. Ces techniques aident les chercheurs à découvrir de nouvelles espèces, comprendre leurs fonctions dans les écosystèmes et explorer des applications potentielles en médecine et en biotechnologie.

Les défis auxquels font face les lichens

Malgré leur résilience, les lichens font face à plusieurs menaces dans le monde aujourd'hui. Le changement climatique, la pollution et la perte d'habitat représentent des risques importants pour leur survie. L'augmentation des températures et les changements dans les modèles de précipitations peuvent affecter leur croissance et leurs taux de reproduction.

De plus, la pollution de l'air peut nuire directement aux lichens, les rendant plus susceptibles aux maladies et réduisant leurs populations. Par conséquent, surveiller la santé des lichens est essentiel pour comprendre des problèmes environnementaux plus larges.

Lichens et humains

Les humains se sont appuyés sur les lichens pendant des siècles. Ils ont été utilisés pour la nourriture, les teintures et la médecine. Par exemple, certains lichens sont comestibles et peuvent être transformés en farine, tandis que d'autres ont été utilisés pour fabriquer des teintures naturelles pour les textiles.

Dans la médecine traditionnelle, les lichens ont été utilisés pour divers maux, des toux aux problèmes de peau. Les composés bioactifs trouvés dans certains lichens ont attiré l'attention pour leurs utilisations potentielles en médecine moderne, soulignant leur importance au-delà de leurs rôles écologiques.

Conclusion

En résumé, les lichens sont des organismes remarquables qui jouent des rôles essentiels dans les écosystèmes du monde entier. Leur partenariat unique entre champignons et partenaires photosynthétiques leur permet de prospérer dans des conditions difficiles. Avec leurs formes diverses et leurs contributions importantes à l'environnement, les lichens sont vraiment des super-héros de la nature.

Alors que les chercheurs continuent d'étudier les lichens, notre compréhension de ces organismes uniques va grandir, révélant de nouveaux aperçus sur leur écologie, leurs applications potentielles et les défis qu'ils rencontrent dans un monde en rapide évolution. Que tu rencontres un lichen crustacé sur une surface rocheuse ou un autre feuillu sur un arbre, prends un moment pour apprécier la vie incroyable et le partenariat qui se cache derrière.

Source originale

Titre: A reference metagenome sequence of the lichen Cladonia rangiformis

Résumé: [bullet] Lichens are an ancient symbiosis comprising the thalli of lichen-forming fungi, their photoautotrophic partners and their microbiome. So far, they were poorly studied at the genome sequence level. Here, we present a reference metagenome for the holobiont of Cladonia rangiformis. [bullet]Using long read sequences from an entire symbiotic complex, plus short read libraries from 28 additional diverse European lichen samples, we were able to separate genome sequences of 20 individual species. [bullet]We constructed chromosome-scale assemblies of the C. rangiformis fungus and its trebouxioid green algal photobiont Asterochloris mediterranea. The genome of the fungus comprises [~]22% transposable elements and is highly compartmentalized into genic regions and large TE-derived segments which show extensive signatures of repeat-induced point mutations (RIP). We found that A. mediterranea centromeres are predominantly derived from two interacting retrotransposon families. We also identified strong candidates for genes that were horizontally transferred from bacteria to both alga and fungus. Furthermore, we isolated 18 near-complete bacterial genomes, of which 13 are enriched in the lichen compared to surrounding soil. [bullet]Our study revealed that the thalli of C. rangiformis have a highly complex microbiome, comprising a mix of species that may include opportunists, ecologically obligate symbionts and possibly even lichen-beneficial bacteria.

Auteurs: Matthias Heuberger, Carlotta Marie Wehrkamp, Alina Pfammatter, Manuel Poretti, Johannes Peter Graf, Aline Herger, Jonatan Isaksson, Edith Schlagenhauf, Rosmarie Honegger, Thomas Wicker, Alexandros G. Sotiropoulos

Dernière mise à jour: 2024-12-24 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630239

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630239.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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