Notes utiles sur les cyanobactéries (3025 mots)
Voici vos notes utiles sur les cyanobactéries!
La majorité des genres de cette famille sont coloniaux et quelques-uns sont unicellulaires. Il n’ya pas de tendance à la formation de pseudo-filaments lorsque les cellules sont réunies en colonies.
Courtoisie d'image: oceanclassrooms.com/cyanobacteria.jpg
1. Chroococcus:
(Chroo, couleur; coccus, bercy)
Le genre est très répandu, l’espèce étant soit flottante, soit habitant dans le sol. Les cellules sont simples ou bien réunies en colonies sphériques ou aplaties contenant chacune un petit nombre de cellules, les gaines individuelles étant homogènes ou lamellées. Les plantes qui poussent dans l'eau produisent une enveloppe concentrique, mais lorsqu'elles poussent sur un sol humide, la gaine est souvent asymétrique. Le tégument externe n'est pas très gélatineux et est en fait assez mince chez certaines espèces. Le contenu des cellules est de différentes couleurs et homogène ou granulaire.
Travail cytologique. Cytologiquement, Chroococcus turgidus représente la maladie la plus simple, les granules de métachromatine n'étant que très différenciés. Chroococcus macrococcus est un type plus complexe. Il contient un corps central qui contient un réticulum fin avec de la chromatine aux points nodaux. Lors de la division cellulaire, le réticulum se divise par simple constriction. Il n'y a aucune preuve de mitose.
2. Gloeocapsa (famille des Chroococcaceae):
On le trouve poussant dans de vastes couches sur des roches humides. Ce genre ressemble au Chroococcus en ce qu'il a des colonies composées de quelques cellules sphériques, chacune entourée d'une gaine homogène à lamellée. La gaine est colorée en jaune, marron, rouge, bleu ou violet.
Structure cellulaire:
Chaque cellule est entourée d'une paroi cellulaire à deux couches. Chaque cellule possède une partie centrale incolore, appelée corps central, entourée d'une partie extérieure dans laquelle le pigment est diffusé. Le corps central semble représenter un noyau naissant. Le corps central n'est pas séparé du reste de la cellule par une membrane; il n'a pas de noyau; il ne se divise pas mitotiquement. Les granules incolores trouvés dans la région périphérique de la cellule sont dits de glycogène.
La reproduction:
Seule la méthode de reproduction végétative a lieu. La cellule se contracte au centre et se divise finalement en deux individus.
3. microcystes (micro, petites; kystes, vessie):
C'est un genre d'eau douce. Ils provoquent souvent des "éclaboussures d'eau" dans les lacs d'eau dure. Le thalle flotte librement et sa forme varie beaucoup. Il contient une masse de cellules simples sphériques mais les gaines des cellules individuelles sont confluentes avec l'enveloppe coloniale. La matrice gélatineuse de l'enveloppe coloniale est de consistance aqueuse et les marges de la matrice ne sont généralement pas évidentes. Les cellules contiennent souvent de nombreux pseudovacuoles.
La reproduction:
La reproduction de cellules individuelles s'effectue par fission dans trois plans, tandis que la reproduction de colonie consiste en désintégrations successives, chaque partie se développant en une nouvelle colonie. La forme de la colonie est principalement déterminée par les conditions environnementales.
Ils ne se reproduisent qu'au moyen d'hormogones et ne forment jamais ni hétérocystes ni akinètes. Les trichomes sont toujours unis et non ramifiés. La cellule apicale est quelque peu arrondie à son sommet tandis que les autres cellules du trichome ont le même diamètre. Une majorité de genres possèdent des gaines gélatineuses, homogènes ou lamellées, hyalines ou colorées autour des trichomes. Certains
les genres possèdent plusieurs trichomes dans une même gaine; d'autres ont un trichome dans une gaine.
4. genre Atoria Atoria:
Occurrence:
Les espèces d'Oscillatoria se trouvent généralement dans les eaux douces. On les trouve dans les fossés, les étangs, les piscines et même les drains. Certaines espèces se trouvent également sur des sols humides et des roches humides. On les trouve sous forme d'écume, soit en suspension libre à la surface de l'eau, soit au fond des piscines et des flaques. Certaines espèces se trouvent couramment dans les eaux polluées.
Structure:
Le corps est filamenteux. Les filaments sont unis et non ramifiés. Chaque filament est constitué d'un trichome gainé d'une gaine gélatineuse. Les filaments se retrouvent seuls ou en masse. Les cellules du filament sont placées bout à bout comme des pièces de monnaie. Les cellules des espèces larges sont plus larges que leur longueur, mais les cellules des espèces étroites sont beaucoup plus longues que leur largeur. La cellule terminale du filament peut être un peu ronde à son sommet. Dans Oscillatoria proboscidea, le sommet du filament forme une structure semblable à un proboscis.
Les cellules du trichome sont quelque peu rectangulaires. Le protoplaste de chaque cellule peut facilement être différencié en deux régions. La région colorée périphérique s'appelle le chromatoplasme. Cette région contient de nombreux pigments tels que la phycocyanine, la phycoérythrine, le carotène, la xanthophylle, la chlorophylle et des réserves alimentaires telles que des granules de glycogène, etc. En plus des pigments, on trouve également des pseudovacuoles dans la région.
La région centrale incolore des cellules s'appelle le centroplasme ou corps central. Le vrai noyau est absent. Le corps central contient des granules de chromatine à l'état dispersé. Le corps central représente la forme très primitive du noyau. Selon West, il s’agit d’un noyau naissant. Il n'y a pas de nucléole et de membrane nucléaire.
La paroi cellulaire de la cellule est constituée de deux couches; la couche externe est constituée de substances pectiques, tandis que la couche adjacente au protoplaste est constituée de cellulose.
Mouvement du filament. Les filaments d'Oscillatoria oscillent comme un pendule. Les trichomes sont recouverts d'une matrice gélatineuse et, en raison du gonflement et de l'expansion de cette matrice, les filaments se déplacent comme le pendule de l'horloge.
La reproduction:
La reproduction a lieu par voie végétative.
La reproduction végétative a lieu au moyen d'hormogones. Des disques de séparation biconcaves incolores sont formés à divers endroits du filament. Le filament se rompt en ces points, donnant lieu à des hormogones. Chaque hormogone est constitué de deux cellules ou plus. Chaque hormogone se développe dans une nouvelle plante.
5. genre lyngbya:
Les membres ne forment pas de spores ni d’hétérocystes. Les trichomes sont unisériés et apparaissent séparément dans la gaine enveloppante.
Toutes les cellules sont capables de division et la reproduction se fait par hormogones. La gaine enveloppante est souvent épaisse et colorée.
Famille-Nostocaceae:
Les trichomes de cette famille sont toujours non ramifiés, unis et sans atténuation à leurs sommets. Les trichomes restent toujours entourés d'une gaine. Ils peuvent être droits, en spirale ou tordus. Les gaines entourant les trichomes sont homogènes. Les cellules sont arrondies ou en forme de tonneau et avec ou sans restriction au niveau des parois transversales.
Les protoplastes des cellules végétatives peuvent posséder une structure homogène ou granulaire et leur couleur peut être vert-bleu. Tous les genres produisent des hétérocystes, qui peuvent être terminaux, intercalaires, solitaires ou caténulés. Les Akinetes sont également formés en plusieurs genres. Ils peuvent être adjacents ou éloignés des hétérocystes. Les Akinetes sont plus longs que les cellules végétatives ordinaires. Ils peuvent être de différentes formes.
6. Genre-Nostoc (famille-Nostocaceae):
Occurrence:
Les espèces de Nostoc sont présentes dans les étangs, les mares, les flaques d’eau et les fossés d’eau douce; on les trouve sous forme de masses mucilagineuses flottant librement ou attachées parmi les herbes ou autres plantes aquatiques poussant dans les étangs. Certaines espèces se rencontrent sur des sols humides et d'autres sur l'écorce humide des arbres en masses mucilagineuses irrégulières.
Parmi les espèces de mousses, de nombreuses espèces poussent sur le sol humide. Certaines espèces sont sous-terranes et se retrouvent dans le sol même à une profondeur de trois pieds ou plus. Quelques espèces se rencontrent dans les ruisseaux des montagnes. Certaines espèces se trouvent au fond des étangs attachés à un substrat.
Certaines espèces sont endophytes. Les colonies de Nostoc se trouvent à l'intérieur des tissus d'Anthoceros. Certaines espèces se trouvent dans les tissus des lichens, par exemple, Nostoc punctiforme se trouve dans un lichen Peltigera canina. Certaines espèces de Nostoc se rencontrent dans les rizières où elles fixent l'azote atmosphérique dans le sol et enrichissent la fertilité du sol des champs.
Structure:
On trouve d'innombrables filaments de Nostoc contorsionnés noyés dans l'enveloppe mucilagineuse. L'enveloppe mucilagineuse forme plus ou moins une limite ferme. Chaque fil possède de nombreuses cellules sphériques et son aspect devient moniliforme. Habituellement, chaque fil est individuellement gainé par une gaine gélatineuse. Les colonies sont sphériques au début mais deviennent ensuite de forme irrégulière. Les colonies de N. pruniforme atteignent parfois la taille d'un œuf de poule.
La structure de la cellule est de type cyanophycéen typique et possède un chromo- et un centroplasme. Dans Nostoc, les cellules ont un contour quelque peu sphérique, sinon la structure est la même que dans Oscillatoria.
La reproduction:
La reproduction est végétative et s'effectue au moyen d'hormogones, d'akinètes et rarement d'hétérocystes.
je. Par hormogones:
Dans des conditions favorables, les filaments se cassent en petits morceaux appelés hormogones. Chaque hormogone est constitué de deux cellules ou plus. Habituellement, les filaments se cassent au niveau des hétérocystes. Chaque hormogone est capable de donner naissance à une nouvelle plante. Les hormogones peuvent germer après la libération de la matrice gélatineuse ou encore en son sein.
ii. Akinetes ou arthrospores:
Les akinetes sont produits dans des colonies matures. Ils sont formés dans des conditions défavorables. Les akinetes se développent entre les hétérocystes du filament. Chaque cellule se développe en un seul akinete. Il y a beaucoup de réserves de nourriture dans chaque cellule et les murs s'épaississent. Ils sont aussi appelés arthrospores ou spores au repos.
Ce sont des corps pérennes. Ils survivent dans des conditions défavorables, même pour les années. A l'approche de conditions favorables, elles germent directement ou indirectement, donnant naissance à de nouveaux filaments. Le contenu de l'akinete se divise en petits morceaux avant la germination. Dans de nombreuses espèces de Nostoc, une hormogone principale est produite à partir de l'akinete en germination.
iii. Hétérocystes:
La reproduction par hétérocystes est très rare. Les hétérocystes germent dans des cas exceptionnels. Le contenu de l'hétérocyste de N. commune se divise en filament. Les filaments nouvellement développés se libèrent des hétérocystes en brisant leurs parois épaisses.
7. Anabaena:
(Famille Nostocaceae):
Les filaments de cette cyanobactérie apparaissent soit seuls, soit en colonies floconneuses et flottent librement ou dans une strate muqueuse délicate en nappes permanentes et semi-permanentes. Certaines espèces d’Anabaena sont endophytes et vivent dans les racines de Cycas et les feuilles d’Azolla.
Les trichomes sont de la même épaisseur et parfois légèrement atténués à leurs extrémités apicales. Ils sont droits, circulaires ou irrégulièrement contorsionnés et apparaissent séparément dans une gaine. Les gaines qui entourent les trichomes sont hyalines et généralement aqueuses. Elles peuvent être larges ou étroites et de nombreuses espèces planctoniques possèdent des gaines plusieurs fois plus larges que les cellules végétatives.
Les cellules sont généralement sphériques ou en forme de tonneau, rarement cylindriques et jamais discoïdes. Les protoplastes de cellules végétatives sont généralement remplis de nombreux pseudovacuoles. Les hétérocystes intercalaires ont la même forme que les cellules végétatives, bien que légèrement plus gros soient présents dans tout trichome, ils sont généralement solitaires et peuvent être présents dans tout trichome.
Les Akinetes ne se développent qu’à côté d’hétérocystes, seulement éloignés d’eux ou dans les deux positions. Les akinetes peuvent être trouvés seuls ou en séries très courtes. Elles sont toujours plus grandes que les cellules végétatives et généralement cylindriques et aux extrémités arrondies.
La reproduction est similaire à celle de Nostoc.
Les descriptions d'Anabaena et de Nostoc sont assez identiques et il semble difficile de faire la distinction entre les deux. Dans la pratique actuelle, cette difficulté n’existe pas, car
Nostoc possède une enveloppe gélatineuse solide dans laquelle les trichomes sont toujours très contournés. Anabaena possède en outre une gaine gélatineuse extrêmement aqueuse et ne forme jamais de colonies de forme définie et, à l'exception de certaines espèces planctoniques, ne possède jamais de trichomes contorsionnés.
8. Cylindrospermum (Cylindro, Cylinder; Spermum, Seed) (Famille - Nostocaceae):
Certaines espèces de ce genre sont terrestres tandis que les autres sont aquatiques. Ce genre peut être nettement différencié des autres genres de la famille en ayant des hétérocystes à l'une ou aux deux extrémités des trichomes et en formant des akinetes uniquement à côté des hétérocystes. Les trichomes sont généralement courts, droits ou courbes et ont le même diamètre sur toute leur longueur.
Chaque trichome est entouré d'une gaine extrêmement muqueuse. Les cellules sont en forme de tonneau ou cylindriques et possèdent des extrémités arrondies. Chaque cellule est environ deux fois plus longue que large. Les Akinetes sont de taille assez grande mais les hétérocystes ont approximativement la même taille que les cellules végétatives. La paroi externe de l'akinete est souvent papillée.
Famille Rivulariaceae:
Les colonies forment des masses gélatineuses sphériques, hémisphériques ou irrégulières qui restent attachées aux plantes ou aux cailloux ou se rencontrent au sol. Les colonies de Rivularia atra sont très
fréquemment trouvé dans les marais salants. Chaque colonie contient de nombreux filaments rayonnants à fausses ramifications répétées. Chaque branche se termine par un poil incolore. Avec la production de mucilage, les fausses branches sont déplacées et leur origine est difficile à voir.
Les gaines individuelles sont visibles près de la base des trichomes, mais elles sont différentes plus haut. Les hétérocystes sont basaux et, dans le genre Gloeotrichia akinetes, des spores sont produites à proximité.
Les genres de cette famille possèdent des trichomes unisériés qui sont visiblement atténués de la base au sommet ou du milieu vers les deux extrémités.
9. Rivularia (Rivulus, un petit ruisseau):
(Famille Rivulariaceae)
Les espèces de Rivularia poussent sur des pierres submergées, des boiseries et des plantes aquatiques. Ils se produisent également sur les rochers humides des falaises. Les colonies de R. atra se rencontrent fréquemment dans les marais salants. Les thalles sont de consistance très ferme et souvent si dures qu'ils ne peuvent pas être écrasés facilement. Parfois, les thalles sont incrustés de chaux.
Les espèces de Rivularia possèdent des gaines entourant les trichomes individuels partiellement ou totalement confluant les unes avec les autres. Les trichomes restent disposés radialement dans une masse gélatineuse hémisphérique, globuleuse ou irrégulière qui reste fixée aux plantes aquatiques ou à d'autres substrats. Les trichomes sont généralement atténués de la base au sommet et possèdent des hétérocystes basaux.
Les gaines entourant les trichomes peuvent être distinctes vers la partie basale. Ils peuvent être homogènes ou lamellés, mais ils restent toujours quelque peu confluents avec un thalle résultant de fausses branches répétées dans la partie basale des trichomes. Chaque branche se termine par un poil incolore. Les Akinetes ne se trouvent pas à Rivularia.
La reproduction a lieu au moyen d'hormogonia. Chaque hormogonium se développe dans une nouvelle plante.
10. Gloeotrichia (famille Rivulariaceae):
Ce genre est toujours aquatique. Cela peut être flottant ou sessile. Il se distingue du genre allié Rivularia par sa formation régulière d'akinètes et par la texture gélatineuse de ses thalles.
Les trichomes possèdent une atténuation régulière de la base aux apex comme Rivularia, mais ils sont entourés de gaines plus gélatineuses qui sont souvent entièrement confluentes les unes aux autres. Les espèces de Gloeotrichia possèdent toujours des hétérocystes basaux et parfois intercalaires. Les akinetes allongés sont présents à la base des trichomes. Il y a un seul akinete qui se trouve à côté de l'hétérocyste. Si plus d'un akinetes sont trouvés, ils sont disposés en séries de deux ou trois.
La reproduction a lieu par hormogonia et akinetes.
Famille-Scytonemataceae:
Les genres de cette famille possèdent des trichomes unisérisés, faussement ramifiés, de même diamètre sur toute leur longueur. Les filaments restent entourés d'une gaine ferme, bien définie, hyaline ou colorée et homogène ou lamellée. Le résultat de la segmentation d'un trichome en hormogonie, sans leur libération de la gaine, se produit la fausse ramification.
Les extrémités des trichomes qui se développent à partir d’hormogonie se développent à travers l’ancienne gaine du filament parent, séparément ou par paires, puis sécrètent une gaine distincte. Akinetes ne sont pas trouvés. Les hétérocystes sont toujours présents. Dans de nombreux genres, la région des fausses branches est corrélée à la position des hétérocystes.
11. Scytonema (Scyto, Cuir; Nema, Fil):
Le genre se trouve généralement dans des habitats subaériens. Certaines espèces poussent mieux sur un sol humide, d'autres sur des falaises rocheuses. Les filaments constitués de trichome et de gaine possèdent des régions basales et apicales distinctes formant de petites touffes dressées. Le genre contient un faux type de ramification. Les branches apparaissent entre deux hétérocystes ou se rejoignent, à la suite de la dégénérescence d'une cellule intercalaire.
La croissance intercalaire entraîne une forte pression sur la gaine, qui finit par se rompre et le trichome forme une boucle à l'extérieur. La croissance ultérieure entraîne la rupture de cette boucle et produit deux branches. Une de ces branches ou les deux peuvent ensuite procéder à une croissance supplémentaire, les gaines des branches remontant dans la gaine parentale, parfois la fausse ramification est initiée par la dégénérescence d'un hétérocyste ou d'une cellule végétative et la croissance ultérieure de deux filaments de chaque côté.
Les trichomes ont généralement le même diamètre et des cellules cylindriques. Les gaines qui entourent les trichomes sont toujours fermes, hyalines ou colorées. Les gaines sont homogènes ou lamellées. Les hétérocystes sont intercalaires et naissent seuls ou par deux ou trois. Les hétérocystes ont la même taille que les cellules végétatives. Les Akinetes sont rares.
12. Tolypothrix (famille-Scytonemataceae):
Ce genre est plus fréquemment aquatique que subaérien et pousse généralement en petites touffes ou touffes. Les fausses branches de ce genre apparaissent isolément et immédiatement adjacentes à des hétérocystes. Les paires de fausses branches se retrouvent parfois dans un filament. L'aspect général du filament est assez semblable à celui de Scytonema, mais les gaines sont plus étroites chez Tolypothrix. Les hétérocystes sont toujours intercalaires et peuvent être solitaires ou en série de deux à six.
Position systématique-Division-Cyanophycophyta; Classe-Myxophyceae ou Cyanophyceae; Ordre-Nostocales; Familles-Oscillatoriaceae (genres: Oscillatoria, Lyngbya); Nostocaceae (genres: Nostoc, Anabaena, Cylindrospermum); Rivulariaceae- (genres: Rivularia, Gloeotrichia), Scytonemataceae- (genres: Scvtonema, Tolypothrix)
Cyanobactéries:
Il existe deux principaux types d'organisation cellulaire: procaryote et eucaryatique. Du côté procaryote, il existe diverses formes de bactéries et un groupe généralement appelé algues bleu-vert. Le terme algue a été appliqué à ces organismes sur la base de leurs activités photosynthétiques avant que leur relation structurelle avec les bactéries ne soit découverte au microscope électronique; ils sont, plus communément appelés bactéries bleu-vert ou cyanobactéries. Les cyanobactéries ont été incluses dans le volume 3 du manuel de Bergey. Selon la classification de Bergey, ce sont des bactéries phototrophes oxygénées.
Dans les cyanobactéries, leur matériau nucléaire, l’acide désoxyribo-nucléique (ADN), n’est pas délimité du reste du protoplasme par une membrane nucléaire, mais il est plutôt dispersé dans une certaine mesure dans la cellule. Les plastides liés à la membrane sont absents. Les grandes vacuoles aqueuses, telles que celles présentes dans de nombreuses algues vertes, sont absentes des cellules de cyanobactéries ou d’algues bleu-vert.
Les parois cellulaires des cyanobactéries présentent certaines similitudes chimiques avec celles des bactéries. Certaines cyanobactéries peuvent être infectées par des virus qui ressemblent aux bactériophages, ce qui est une similarité supplémentaire entre les cyanobactéries et les bactéries.
