ZYGOPHYCÉES

ZYGOPHYCÉES

Les Zygophycées, appelées encore Conjuguées ou Conjugatophycées, forment l’une des classes des Chlorophytes. Elles se distinguent des autres algues vertes par deux caractères: d’une part, l’absence de toute cellule nageuse flagellée; d’autre part, la reproduction sexuée par conjugaison (d’où leur nom) d’isogamètes amiboïdes. Les cellules, toujours uninucléées, sont haploïdes. Elles peuvent être solitaires ou réunies en filaments non ramifiés. Les Zygophycées sont divisées en deux ordres: Zygnématales et Desmidiales ; ces dernières se distinguent par leurs cellules partagées en deux parties symétriques (les hémisomates ) par rapport au noyau, la membrane cellulosique comportant de ce fait une suture ou sillon.

Structure et cytologie

L’étude de la membrane des Zygophycées en microscopie électronique a confirmé les travaux anciens de J. Lütkemüller et a permis de reconnaître trois types de structure. Dans le premier, la membrane ne comporte ni pore ni sculpture (Zygnématales). Dans le deuxième, la membrane, percée de pores et pourvue d’épines, de stries, de réseau, présente une suture simple entre les deux hémisomates; cette suture permet une élongation de la cellule après division (Desmidiales de la famille des Clostériacées). Dans le troisième type enfin, la membrane, percée de pores et ornée d’épines, verrues, présente entre les hémisomates non une suture mais un agrafage qui ne permet pas l’élongation de la cellule (famille des Desmidiacées).

Les plastes des Zygophycées sont presque toujours munis de pyrénoïdes. Ces plastes sont de formes très variées: lame plate ou ruban chez Mougeotia ; ruban spiralé chez Spirogyra ; en forme de deux étoiles chez Zygnema et Zygnematopsis . Chez les Desmidiales, la structure du plaste est encore plus compliquée: cylindre creusé de sillons longitudinaux et chapelet axial de pyrénoïdes chez Closterium (fig. 1); rubans parallèles et pariétaux chez Pleurotaenium ; double lame parallèle chez Cosmarium ; plastes triradiés ou polyradiés chez Staurastrum .

La cytologie en microscopie électronique est très voisine de celle des Chlorophycées: plastes présentant des empilements de lamelles comparables aux grana, pyrénoïdes entourés d’écailles d’amidon, appareil de Golgi, mitochondries, noyau, nucléoles, membrane formée de plusieurs couches. Chez les Desmidiales, en outre, les pores ont une structure plus ou moins complexe et, chez certaines espèces, les vacuoles contiennent des cristaux de gypse et de sulfate de baryum.

Reproduction

La reproduction végétative est de type normal chez les Zygnématales. Chez les Desmidiales, le processus est compliqué du fait de la structure cellulaire: lors de la mitose, les membranes de chaque hémisomate se séparent, le noyau se divise; les deux hémisomates s’écartent et chaque hémisomate-père forme un nouvel hémisomate-fils. Il s’ensuit que, dans une cellule après division, les hémisomates sont d’âge différent.

Chez toutes les Zygophycées, la reproduction sexuée suit le même processus: une cellule se transforme en gamétocyste et donne un gamète amiboïde. Les gamètes mâle et femelle identiques fusionnent soit dans le gamétocyste femelle, soit dans un tube de conjugaison réunissant les gamétocystes de sexe opposé, soit enfin à l’extérieur dans une enveloppe gélatineuse.

Les zygotes ainsi formés (fig. 2) s’entourent d’une membrane épaisse, feuilletée, et germent après la méiose. Les quatre spores haploïdes qui sont alors produites donneront quatre cellules végétatives. Suivant les genres, il peut y avoir avortement de deux ou trois noyaux et production d’une ou de deux cellules végétatives.

Systématique

La classe des Zygophycées renferme plus de 50 genres et près de 5 000 espèces, qui vivent dans les eaux douces du monde entier (cf. ALGUES, pl. I).

La structure de la membrane et la morphologie cellulaire permettent de diviser les Zygophycées en deux ordres, les Zygnématales et les Desmidiales.

Les Zygnématales, dont la membrane n’a ni pore ni suture, comprennent deux familles:

– Les Zygnématacées , qui sont des algues filamenteuses (Spirogyra , Mougeotia , Zygnema et Zygnematopsis ); les divers genres se distinguent par la forme de leur plaste; les très nombreuses espèces (environ 600) se reconnaissent à la forme, à la taille, à la couleur et à l’ornementation de la paroi des zygotes.

– Les Mésotaeniacées , qui sont unicellulaires (Netrium , Mesotaenium , Cylindrocystis , Ancylonema , Spirotaenia ); la forme des cellules, la structure du plaste (rubané, spiralé, cylindrique) sont les caractères séparant les divers genres.

Les Desmidiales, à membrane pourvue de pores et souvent de sculpture et comportant un sillon ou suture partageant la cellule en deux hémisomates, sont divisées également en deux familles:

– Les Clostériacées , dont les cellules sont en forme de bâtonnets (Penium , Gonatozygon ), ou de croissant (Closterium ).

– Les Desmidiacées , qui comportent le plus de genres et d’espèces (près de 4 000 espèces); cette famille renferme des algues microscopiques de formes très variées, très ornementales, qui rivalisent par leur beauté et leur régularité géométrique avec les Diatomées. Les divers genres se distinguent par la forme de la cellule et la structure des plastes (fig. 1): cellules en bâtonnets (Pleurotaenium , Triploceras ), cellules aplaties et découpées (Micrasterias , Euastrum ), cellules arrondies (Cosmarium ), cellules épineuses (Xanthidium ), cellules polyédriques à nombreux bras (Staurastrum ); certains genres enfin forment des filaments (Desmidium , Bambusina , Hyalotheca ). L’utilisation du microscope électronique à balayage a permis de préciser l’ornementation de la paroi cellulaire des Desmidiacées .

Écologie et distribution

Les Zygophycées, et particulièrement les Desmidiales, sont d’excellents indicateurs biologiques. Comme les Diatomées, elles sont très sensibles aux variations du milieu aquatique. Beaucoup sont liées aux eaux acides et aux tourbières et aux lacs dystrophes. Certaines sont caractéristiques des eaux froides montagnardes, d’autres des régions tropicales. Certains Cosmarium et Staurastrum , souvent entourés d’une gaine gélatineuse, sont des algues du plancton des lacs oligotrophes et dystrophes ^{[cf. LIMNOLOGIE]}. Leur répartition géographique est fort intéressante: à côté d’espèces pantropicales, quelques Desmidiales sont spéciales au Nouveau Monde, d’autres à l’Australie, à Madagascar ou à l’Insulinde. Enfin, certaines espèces ont des aires disjointes: ainsi, le genre Triploceras est connu des régions tropicales du monde entier, mais se retrouve aussi au Canada, à Terre-Neuve, en Alaska, dans le nord de la Russie, en Finlande et en Suède. D’autres genres ne se rencontrent qu’au Brésil (Amscottia ) ou en Afrique tropicale (Allorgeia ). Le genre Ancylonema (Mésotaeniacées) est une algue vivant dans les neiges et les glaciers du monde entier. Ces quelques exemples montrent bien l’intérêt écologique et phytogéographique de l’étude de ces algues microscopiques. Les Desmidiales sont des organismes de choix qui donnent des renseignements précis sur la composition du milieu aquatique; elles permettent de suivre de très près la marche de l’eutrophisation et de la pollution des eaux, alertant ainsi le spécialiste et lui permettant d’intervenir avant qu’il ne soit trop tard.

Encyclopédie Universelle. 2012.