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Rhodophyta

Rhodophytes, Algues rouges

Rhodophyta
Description de cette image, également commentée ci-aprÚs
A-D : Chondrus crispus Stackhouse,
E-F : Mastocarpus stellatus J.Ag.
Classification selon AlgaeBase
Empire Eukaryota
RĂšgne Plantae

Division

Rhodophyta
Wettst., 1901

Classes de rang inférieur

Les algues rouges, ou Rhodophytes (division des Rhodophyta), sont un grand taxon d'algues pour la plupart marines et pour la plupart multicellulaires (la plupart sont sessiles, c'est-à-dire qu'elles se développent fixées sur un substrat quelconque).

Elles sont caractĂ©risĂ©es par une composition pigmentaire avec un seul type de chlorophylle, la chlorophylle a, des carotĂ©noĂŻdes et des pigments caractĂ©ristiques, les phycobiliprotĂ©ines. Elles seraient apparues pendant l'Ectasien du MĂ©soprotĂ©rozoĂŻque il y a 1,2 Ă  1,4 milliard d'annĂ©es, et seraient de ce fait les seconds plus anciens organismes vivants pluricellulaires dĂ©couverts entre le Gabonionta apparu Ă  l'Orosirien il y a environ 2 100 Ma, et la faune de l'Édiacarien datant d'environ 575 Ma, sans qu'un lien puisse ĂȘtre dĂ©montrĂ© entre ces trois « apparitions ».

Organisation

Les pigments photosynthétiques

Les rhodophytes contiennent des pigments rencontrĂ©s chez les autres vĂ©gĂ©taux, la chlorophylle a et des carotĂ©noĂŻdes, mais leur originalitĂ© consiste dans la prĂ©sence de phycobilisomes comprenant les phycobiliprotĂ©ines : allophycocyanine (bleu), phycocyanine (bleu) et phycoĂ©rythrine qui donne la couleur rouge. Le chloroplaste peut alors ĂȘtre appelĂ© rhodoplaste. L’organisation du chloroplaste est la suivante : les thylakoĂŻdes sont libres et ne forment pas de grana (ceci est liĂ© Ă  la prĂ©sence des phycobilisomes Ă  la surface des thylakoĂŻdes), ils sont rĂ©partis concentriquement dans le chloroplaste mais occupent tout l’espace, contrairement Ă  ceux des Glaucophytes et des CyanobactĂ©ries.

La pigmentation (rapport des pigments prĂ©sents) dĂ©pend Ă  un degrĂ© remarquable de la longueur d'onde de la lumiĂšre qui atteint l'algue. En profondeur, les algues accumulent une grande quantitĂ© de phycoĂ©rythrine, pigment qui peut absorber la lumiĂšre Ă  cette profondeur. Si les algues sont en surface, ce pigment rouge diminue, elles deviennent plus vertes malgrĂ© leur appellation. Cependant les quantitĂ©s de chlorophylles demeurent inchangĂ©es que l’algue soit en surface ou en profondeur; on parle alors d'adaptation chromatique.

Substances de réserves

L’amidon est stockĂ© sous forme de vĂ©sicules dans le cytoplasme (et non dans le plaste comme chez les plantes et algues vertes) : l'amidon floridĂ©en (aussi appelĂ© rhodamylon).

Floridoside

La floridoside (2-O-α-d-galactopyranosylglycerol) est un glucide, hĂ©tĂ©roside, de formule C9H18O8[1]. C'est une molĂ©cule propre aux algues rouges, synthĂ©tisĂ©e par toutes les algues rouges, exceptĂ© les membres de l’ordre des Ceramiales[2]. Elle est le produit principal de la fixation du carbone par la photosynthĂšse et, pourra ĂȘtre utilisĂ©e par la suite pour la synthĂšse de macromolĂ©cules (amidon, polysaccharides solubles
)[3]. C'est Ă©galement un osmoprotecteur dont la concentration intracytoplasmique augmente en rĂ©ponse Ă  un stress hyperosmotique[4] - [5] - [6] - [7]. La floridoside semble ĂȘtre aussi un prĂ©curseur de la paroi polysaccharidique chez quelques espĂšces d'algues rouges[8].

Organisation cellulaire

Les Rhodophytes sont caractĂ©risĂ©es par une organisation cellulaire de type eucaryote, mais il faut noter l’absence de cils et de flagelles (Ă  aucun stade du dĂ©veloppement), par un gamĂšte mĂąle non-mobile et par un cycle de vie digĂ©nĂ©tique ou trigĂ©nĂ©tique (comportant successivement des gĂ©nĂ©rations de gamĂ©tophytes, de carposporophytes dans les cycles trigĂ©nĂ©tiques et de (tĂ©tra)sporophytes).

La paroi

Leur paroi pectocellulosique est de composition complexe. Elle contient de la cellulose associĂ© dans sa partie interne Ă  d'autres polysaccharides parfois en quantitĂ© importante, agar-agar donnant une texture flexible et glissante, et dans sa partie externe elle est associĂ©e Ă  des carbonate de calcium ce qui donne des algues dures et pierreuses : elle participe Ă  la stabilisation des massifs coralliens en cimentant les dĂ©bris coraux. La structure calcaire demeure mĂȘme aprĂšs la mort de l'algue, formant parfois des masses rocheuse imposantes (corallinaceae).

Écologie

La grande majorité des algues rouges est rencontrée dans le milieu marin.

Chondrus crispus, Ă  l'Ăźle de RĂ©.

Chondrus crispus et Mastocarpus stellatus (Gigartina stellata) sont souvent associées et vivent fixées au rocher. Ces deux espÚces sont récoltées afin d'extraire les carraghénanes utilisés comme gélifiant dans l'industrie agroalimentaire.

Certaines algues rouges comme Porphyra sont consommĂ©es en ExtrĂȘme-Orient. Porphyra est cultivĂ©e au Japon : sous le nom de nori, elle intervient dans la confection des sushis.

Certaines algues rouges sont abondantes dans les récifs de coraux. Les Corallinaceae produisent une enveloppe extracellulaire de carbonate de calcium et peuvent participer à la construction du récif de corail.

Certaines algues rouges sont trĂšs rĂ©sistantes Ă  des conditions extrĂȘmes et sont donc extrĂȘmophiles : par exemple, Cyanidium caldarium vit Ă  un pH infĂ©rieur Ă  1 dans les sources acides.

Le plus ancien fossile multicellulaire d'eucaryote dĂ©couvert Ă  ce jour serait[9] une algue rouge filamenteuse vieille de 1,7 milliard d'annĂ©es, trouvĂ©e dans les monts Vindhya[10]. Les rhodophytes sont ainsi apparues aprĂšs les cyanobactĂ©ries (anciennement appelĂ©es algues bleues) qui avaient prĂ©cĂ©demment provoquĂ©, par l'action cumulĂ©e de la photosynthĂšse, le bouleversement planĂ©taire appelĂ© la Grande Oxydation. Elles ont profitĂ© des nouvelles conditions Ă©cologiques, notamment de l'apparition de la couche d'ozone stratosphĂ©rique qui filtre la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet et qui protĂšge de son effet biocide, pour occuper dans les ocĂ©ans une niche Ă©cologique plus proche de la surface. Cette nouvelle zone de dĂ©veloppement de la vie Ă©tant cependant encore trop profonde pour que la seule chlorophylle suffise Ă  l'autonomie Ă©nergĂ©tique, ce sont, Ă  l'instar des cyanobactĂ©ries, les pigments complĂ©mentaires synthĂ©tisĂ©s par les algues rouges qui leur ont permis de pallier un environnement encore trop sombre et de capter l'Ă©nergie d'autres frĂ©quences lumineuses du rayonnement solaire[11].

Taxinomie

Les termes de Rhodoplantae ou de Rhodobiota (Rhodobiontes) proposés assez récemment par certains auteurs sont discutés. La derniÚre phylogénie en date propose de ne retenir que le terme de Rhodophyta (Rhodophytes) pour l'embranchement, avec deux sous-embranchements : Cyanidiophytina et Rhodophytina (Yoon et al., 2006).

Liste des classes et ordres

Selon AlgaeBase (29 févr. 2012)[12] :

Selon NCBI (29 févr. 2012)[13] :

Selon World Register of Marine Species (29 févr. 2012)[14] :

Selon ITIS (29 févr. 2012)[15] :

Selon Paleobiology Database (29 févr. 2012)[16] :

  • genre Archaeolithoporella
  • Stacheinaceae
  • genre Wetheredella

Il existe plusieurs genres incertae sedis selon AlgaeBase (3 févr. 2019)[17] :

Les génomes d'algue rouge

Il existe 5 génomes d'algue rouge séquencés dont 4 publiés en 2013.

Notes et références
  1. Michel Weïwer, Trevor Sherwood and Robert J. Linhardt, ‘Synthesis of Floridoside’, Journal of Carbohydrate Chemistry, 27.7 (2008), 420–27 <https://doi.org/10.1080/07328300802408843>.
  2. W. MAJAK, J.S. CRAIGIE, AND J. McLACHLAN ‘Photosynthesis in Algae - Accumulation Products In Rhodophyceae’, Journal of Phycology, 40.6 (1965), 1178–80 <https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2004.40601.x>.
  3. Shi Yan Li and others, ‘Fixed Carbon Partitioning in the Red Microalga Porphyridium Sp. (Rhodophyta)’, Journal of Phycology, 37.2 (2001), 289–97 <https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2001.037002289.x>.
  4. Gunter O Kirst and Mary A Bisson, ‘Regulation of Turgor Pressure in Marine Algae: Ions and Low-Molecular-Weight Organic Compounds’, Aust. J. Plant Physiol., 6.Copyright (C) 2012 American Chemical Society (ACS). All Rights Reserved. (1979), 539–56 <https://doi.org/10.1071/PP9790539>.
  5. Christian Wiencke and A L„uchli, ‘Inorganic Ions and Floridoside as Osmotic Solutes in Porphyra Umbilicalis’, Zeitschrift Fur Pflanzenphysiologie, 103.3 (1981), 247–58 <https://doi.org/10.1016/S0044-328X(81)80157-2>.
  6. G. Reed, R. H. ; Collins, J. C.; Russel, ‘The Effects of Salinity upon Ion Content and Ion Transport of the Marine Red Alga Porphyra Purpurea’, Journal of Experimental Botany, 32.127 (1980), 347–67.
  7. Robert H Reed, ‘Osmoacclimation in Bangia Atropurpurea (Rhodophyta, Bangiales): The Osmotic Role of Floridoside’, Br. Phycol. J, 20 (1985), 211–18.
  8. Shi Yan Li, Yossef Shabtai and Shoshana Arad, ‘Floridoside as a Carbon Precursor for the Synthesis of Cell-Wall Polysaccharide in the Red Microalga Porphyridium Sp. (Rhodophyta)’, Journal of Phycology, 38.5 (2002), 931–38 <https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2002.01143.x>.
  9. L'Ă©quipe du palĂ©obiologiste suĂ©dois Stefan Bengtson suggĂšre aussi qu'il pourrait s'agir d'une cyanobactĂ©rie filamenteuse. Cf. (en) Stefan Bengtson, Therese Sallstedt, Veneta Belivanova & Martin Whitehouse, « Three-dimensional preservation of cellular and subcellular structures suggests 1.6 billion-year-old crown-group red algae », PLOS Biology,‎ (DOI 10.1371/journal.pbio.2000735).
  10. (en) P. Srivastava et R. Bali, « Proterozoic carbonaceous remains from the Chorhat sandstone : oldest fossils of the Vindhyan supergroup », Geobios, vol. 39,‎ , p. 873-878
  11. RenĂ© PĂ©rez, Ces algues qui nous entourent, Éditions Quae, (lire en ligne), p. 24-25
  12. Guiry, M.D. & Guiry, G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. https://www.algaebase.org, consulté le 29 févr. 2012
  13. NCBI, consulté le 29 févr. 2012
  14. World Register of Marine Species, consulté le 29 févr. 2012
  15. Integrated Taxonomic Information System (ITIS), www.itis.gov, CC0 https://doi.org/10.5066/F7KH0KBK, consulté le 29 févr. 2012
  16. Fossilworks Paleobiology Database, consulté le 29 févr. 2012
  17. Guiry, M.D. & Guiry, G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. https://www.algaebase.org, consulté le 3 févr. 2019
  18. Matsuzaki et al. (April 8, 2004) Genome sequence of the ultrasmall unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae 10D. Nature 428(6983):653-7. doi:10.1038/nature02398.
  19. Nozaki et al. (July 10, 2007) A 100%-complete sequence reveals unusually simple genomic features in the hot-spring red alga Cyanidioschyzon merolae. BMC Biol. 2007; 5: 28. doi: 10.1186/1741-7007-5-28.
  20. Schönknecht et al. (March 8, 2013) Gene Transfer from Bacteria and Archaea Facilitated Evolution of an Extremophilic Eukaryote. Science 339, 1207. DOI: 10.1126/science.1231707.
  21. Nakamura et al. (March 11, 2013) The First Symbiont-Free Genome Sequence of Marine Red Alga, Susabi-nori (Pyropia yezoensis). PLoS ONE 8(3): e57122. DOI:10.1371/journal.pone.0057122.
  22. Collen et al. (March 15, 2013) Genome structure and metabolic features in the red seaweed Chondrus crispus shed light on evolution of the Archaeplastida. PNAS DOI:10.1073/pnas.1221259110.
  23. Bhattacharya et al. (June 17, 2013) Genome of the red alga Porphyridium purpureum. Nature communications 4:1941. DOI:10.1038/ncomms2931.
  • (en) Yoon, Hwan Su, MĂŒller, Kirsten M., Sheath, Robert G., Ott, Franklyn D., Bhattacharya, Debashish (2006) Defining the major lineages of red algae (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482-492
  • (en) Saunders, Gary W., Hommersand, Max H. (2004) Assessing red algal supraordinal diversity and taxonomy in the context of contemporary systematic data. Am. J. Bot. 91: 1494-1507

Voir aussi

Bibliographie
  • R. Perez. Ces algues qui nous entourent: Conception actuelle, rĂŽle dans la biosphĂšre, utilisations, culture. Editeur : Ifremer, 1997.
  • J. Cabioc'h, J.-Y. Floc'h, A. Le Toquin, C. F. Boudouresque. Guide des algues des mers d'Europe. Delachaux et NiestlĂ©, Les guides du naturaliste. 2006.

Voir aussi

Références taxinomiques
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