Cyanobactéries2

On en trouve  également :

- sur les roches humides où l’eau suinte

- sur les rochers du littoral marin ( Cyanobactéries halophiles)

- dans les eaux très minéralisées des certaines sources thermales

Espèces planctoniques «  les fleurs d’eau »

- Pullulation rapide pendant la saison chaude, surabondante

- Des espèces variées forment des couches quasi continues à la surface de certains lacs, ce sont des chaînes cellulaires dans leur mucilage appelées « fleurs d’eau »

- Ces fleurs d’eau rejettent des substances de type antibiotique ralentissant la multiplication de toutes autres espèces qu’elles mêmes.

Espèces aérophytes de terre humide ou de rocher

- Certaines d’entre elles ont une résistance extrême aux alternances de sécheresse et d’humidité, mais ne végètent qu’en atmosphère humide. Tels sont les nostocs qui s’installent sur des rochers ou à la surface du sol. Les eaux de pluie gonflent le mucilage dans lequel leurs filaments sont inclus : pendant la sécheresse, le mucilage se déshydrate et apparaît comme une pellicule fripée. Les filaments restent vivants dans les thalles desséchés pendant des dizaines d’années. D’autres espèces résistent à la sécheresse , mais se déshydratent plus vite ( Chroococcales, Chaemaesiphonales).

4 .2 Cyanobactéries parasites 

Dans le tube digestif des Vertébrés vivent des organismes , que l’on rapporte aux Cyanobactéries et qui constituent la famille des Oscillospiracées . Ce sont des files de cellules plates munies de disjoncteurs , entourées ou non d’une gaine mucilagineuse, affectées de mouvements et pouvant se découper  en hormogonies. Un Oscillospira habite l’intestin du Cobaye; il peut former des spores par un processus particulier de fusion de plusieurs cellules contiguës en une grande loge qui s’entoure d’une membrane épaisse. D’autres Oscillospira ont été trouvés dans l’intestin de têtard de Batracien.

4.3 Cyanobactéries symbiotiques 

Elles sont très nombreuses, citons quelques cas importants :

a) A l’intérieur des cellules

Les Cyanelles sont des Cyanobactéries intracellulaires que l’on rencontre :

Chez les Protozoaires

Le cas classique est celui du Thécamibien ( voir zoologie descriptive) Paulinella chromatophora . Lors de la division du Protozoaire , la Cyanobactérie se divise aussi de telle sorte que les deux cellules filles reçoivent leur symbionte . Dans les Amibes nues, dans des Monadidae et autres Protozoaires, a été signalée aussi la présence de Cyanobactéries symbiotiques.

Chez les Métazoaires

Les tissus de certaines éponges marines sont envahis par des Cyanobactéries symbiotiques dont l’étude précise reste à faire.

Chez les Algues

Dans les Cryptomonas ( Cryptophycées), Gloeocystis ( Volvocales). Le cas le plus remarquable est celui du Nostoc symbioticum vivant avec Geosiphon pyriformis, une algue Chlorophycée siphonale. Le thalle de cette algue s’étend à la surface du sol humide sous forme de filaments non cloisonnés et dépourvus de pigments assimilateurs. De place en place, les filaments envoient des expansions latérales en forme de massue dans lesquelles pénètrent et se multiplient les cellules pigmentées du Nostoc. Ce même type d’association a été retrouvé pour d’autres espèces.

b) Dans des cavités des tissus de plantes supérieures

Des Nostocs vivent dans les chambres aérifères de nombreuses Hépatiques ( Pellia, Blasia ), et dans les espaces remplis  de mucilage du thalle des Anthoceros. La fougère aquatique  Azolla filiculoides vit en symbiose avec une Nostocacée (Anabaena azollae) ; la Cyanobactérie vit dans des cavités ou cryptes qui s’ouvrent à la face inférieure de la feuille. Prenons encore le cas des Gunnera (Myrtacées tropicales) qui possèdent sur leurs tiges des poches à mucilages qui s’ouvrent à l’extérieur ; dans le mucilage végètent des Nostocs qui pénètrent aussi dans l’écorce.

Dans ces divers cas ainsi que bien d’autres, la nature des rapports symbiotiques ne sont pas connus.

c) Dans les lichens

Cas important étudié plus loin dans un chapitre spécial concernant les lichens. Plusieurs milliers d’espèces de ce groupe sont formés par des Ascomycètes ( très rarement des Basidiomycètes) symbiotiques de Cyanobactéries hormogonées, dont la morphologie est profondément modifiée : les filaments sont presque toujours dissociés et les cellules sont isolées mais conservent une enveloppe mucilagineuse (« lichens gélatineux ») . L’aspect du lichen dépend de l’abondance de l’un ou l’autre symbionte . Les Collema ont un aspect gélatineux comme un Nostoc ; le Champignon végète dans la gelée de la Cyanobactérie. Lorsque le Champignon l’emporte, l’aspect est alors celui d’un lichen classique : Peltigera par exemple. Les Algues bleues résident entre les filaments mycéliens, ou se localisent dans une couche bien délimitée .

1. Quelques aspects remarquables de la biologie des Cyanobactéries

a)   L’autotrophie totale

Grâce à leur chlorophylle, les Cyanobactéries sont autotrophes pour le carbone ; le fait est bien connu. Mais en outre, certaines Nostocacées, et peut être la majorité des Cyanobactéries, sont capables de fixer l’azote gazeux et de l’intégrer dans des acides aminés, ce qui les rapproche des Bactéries. Une aurotrophie pour le souffre n’étant pas exclue, les Cyanobactéries sont, sans doute, les plus autotrophes des êtres vivants, et, par là même les plus aptes à coloniser un milieu purement minéral, les premiers apparus , par exemple, sur les cendres volcaniques fraîchement déposées.

b) La résistance aux conditions extrêmes

Nous avons déjà mentionné la résistance extrême des Cyanobactéries à des milieux fortement toxiques : hypersalés ou sulfurés. Le pouvoir de reviviscence est également très poussé. Mais la résistance aux extrêmes de température n’est pas moins remarquable : des Cyanobactéries ont été observées en plein développement  dans des eaux thermales approchant 90°C , ce qui suppose des mécanismes, non connus de thermorésistance des structures cellulaires et notamment des protéines. La résistance des Cyanobactéries aux basses températures et aux radiations ionisantes atteint aussi des valeurs remarquables , comme d’ailleurs celle des bactéries.

c)   Le pouvoir lithogène

Diverses Cyanobactéries tant marines que lacustres, appartenant notamment au genre Rivularia incrustent leur paroi de carbonate de calcium. Le thalle se minéralise au point de devenir dur comme de la pierre et seule la périphérie contient des filaments vivants.

Dans le passé, ces phénomènes ont été à l’origine de la formation de roches calcaires, notamment des Stromatolithes. Il s’agit en fait de concrétions calcaires (de quelques millimètres  à plusieurs mètres), dans lesquelles ont trouve des filaments de Cyanobactéries Epiphyton,Girvanella). La fixation du calcaire a du se faire comme par les Rivularia dans le mucus des gaines . Des sédiments précambriens  du massif armoricain ont livré des corpuscules sphériques d’une vingtaine de microns, dont l’origine  organique et notamment une lamellation analogue à celle des membranes de Cyanobactéries a été établie. Les Oolithes de certains calcaires, fossiles ou actuels  ( Grand Lac salé,baie de Suez), ont pour origine des Cyanobactéries. Ils se forment à faible profondeur.Les Cyanobactéries ont dû très probablement, au cours des temps géologiques , intervenir dans la formation d’autres dépôts que les calcaires.