13.4 : Champignons
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Le mot champignon vient du mot latin qui signifie champignon. En effet, les champignons familiers sont des champignons, mais il existe également de nombreux autres types de champignons (Figure\(\PageIndex{1}\)). Le royaume des champignons comprend une grande variété d'organismes vivants appelés collectivement Eumycota, ou véritables champignons. Alors que les scientifiques ont identifié environ 100 000 espèces de champignons, il ne s'agit que d'une fraction des plus d'un million d'espèces probablement présentes sur Terre. Les champignons comestibles, les levures, la moisissure noire et le Penicillium notatum (le producteur de l'antibiotique pénicilline) font tous partie du règne des champignons, qui appartient au domaine Eukarya. Comme les eucaryotes, une cellule fongique typique contient un véritable noyau et de nombreux organites liés à la membrane.
Les champignons étaient autrefois considérés comme des organismes ressemblant à des plantes ; toutefois, des comparaisons d'ADN ont montré que les champignons sont plus étroitement liés aux animaux qu'aux plantes. Les champignons ne sont pas capables de photosynthèse : ils utilisent des composés organiques complexes comme sources d'énergie et de carbone. Certains organismes fongiques ne se multiplient que par voie asexuée, tandis que d'autres se reproduisent à la fois par voie asexuée et La plupart des champignons produisent un grand nombre de spores qui sont disséminées par le vent. Comme les bactéries, les champignons jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes, car ils se décomposent et participent au cycle des nutriments en décomposant les matières organiques en simples molécules.
Les champignons interagissent souvent avec d'autres organismes, formant des associations mutuellement bénéfiques ou mutualistes. Les champignons provoquent également de graves infections chez les plantes et les animaux. Par exemple, la maladie hollandaise de l'orme est une infection fongique particulièrement dévastatrice qui détruit de nombreuses espèces indigènes d'ormes (Ulmus spp.). Le champignon infecte le système vasculaire de l'arbre. Il a été introduit accidentellement en Amérique du Nord dans les années 1900 et a décimé des ormes à travers le continent. La maladie hollandaise de l'orme est causée par le champignon Ophiostoma ulmi. Le scolyte de l'orme agit comme vecteur et transmet la maladie d'un arbre à l'autre. De nombreux ormes d'Europe et d'Asie sont moins sensibles que les ormes américains.
Chez l'homme, les infections fongiques sont généralement considérées comme difficiles à traiter car, contrairement aux bactéries, elles ne répondent pas à l'antibiothérapie traditionnelle puisqu'il s'agit également d'eucaryotes. Ces infections peuvent s'avérer mortelles pour les personnes dont le système immunitaire est affaibli.
Les champignons ont de nombreuses applications commerciales. L'industrie alimentaire utilise des levures pour la boulangerie, la brasserie et la vinification. De nombreux composés industriels sont des sous-produits de la fermentation fongique. Les champignons sont à l'origine de nombreuses enzymes et antibiotiques commerciaux.
Structure et fonction des cellules
Les champignons sont des eucaryotes et ont donc une organisation cellulaire complexe. Comme les eucaryotes, les cellules fongiques contiennent un noyau lié à la membrane. Quelques types de champignons ont des structures comparables aux plasmides (boucles d'ADN) observés chez les bactéries. Les cellules fongiques contiennent également des mitochondries et un système complexe de membranes internes, y compris le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi.
Les cellules fongiques ne possèdent pas de chloroplastes. Bien que la chlorophylle, un pigment photosynthétique, soit absente, de nombreux champignons présentent des couleurs vives, allant du rouge au vert en passant par le noir. La venimeuse Amanita muscaria (agaric à mouches) est reconnaissable à sa calotte rouge vif parsemée de taches blanches (Figure\(\PageIndex{2}\)). Les pigments des champignons sont associés à la paroi cellulaire et jouent un rôle protecteur contre les rayons ultraviolets. Certains pigments sont toxiques.
Comme les cellules végétales, les cellules fongiques sont entourées d'une paroi cellulaire épaisse ; toutefois, les couches rigides contiennent les polysaccharides complexes que sont la chitine et le glucane, et non la cellulose utilisée par les plantes. La chitine, également présente dans l'exosquelette des insectes, confère une résistance structurale aux parois cellulaires des champignons. La paroi cellulaire protège la cellule de la dessiccation et des prédateurs. Les champignons ont des membranes plasmiques similaires à celles des autres eucaryotes, sauf que leur structure est stabilisée par l'ergostérol, une molécule stéroïde qui fonctionne comme le cholestérol présent dans les membranes des cellules animales. La plupart des membres du royaume Les champignons sont immobiles. Les flagelles sont produits uniquement par les gamètes de la division primitive des Chytridiomycota.
Croissance et reproduction
Le corps végétatif d'un champignon est appelé thalle et peut être unicellulaire ou multicellulaire. Certains champignons sont dimorphes parce qu'ils peuvent passer du statut unicellulaire à celui de multicellulaire en fonction des conditions environnementales. Les champignons unicellulaires sont généralement appelés levures. Saccharomyces cerevisiae (levure de boulangerie) et Candida (agents du muguet, une infection fongique courante) sont des exemples de champignons unicellulaires.
La plupart des champignons sont des organismes multicellulaires. Ils présentent deux stades morphologiques distincts : végétatif et reproducteur. Le stade végétatif se caractérise par un enchevêtrement de fines structures filiformes appelées hyphes (singuliers, hyphes), tandis que le stade reproducteur peut être plus visible. Une masse d'hyphes est appelée mycélium (Figure\(\PageIndex{3}\)). Il peut se développer à la surface, dans le sol ou les matières en décomposition, dans un liquide ou même dans ou sur des tissus vivants. Bien que les hyphes individuels doivent être observés au microscope, le mycélium d'un champignon peut être très gros, certaines espèces étant vraiment « le champignon énorme ». Le géant Armillaria ostoyae (champignon à miel) est considéré comme le plus grand organisme de la planète. Il s'étend sur plus de 2 000 acres de sol souterrain dans l'est de l'Oregon ; on estime qu'il a au moins 2 400 ans.
La plupart des hyphes fongiques sont divisés en cellules distinctes par des parois terminales appelées septum (singulier, septum). Dans la plupart des divisions (comme les plantes, les phylums fongiques sont traditionnellement appelés divisions) des champignons, de minuscules trous dans les cloisons permettent la circulation rapide des nutriments et des petites molécules d'une cellule à l'autre le long des hyphes. Ils sont décrits comme des cloisons perforées. Les hyphes des moules à pain (appartenant à la division Zygomycota) ne sont pas séparés par des septa. Ils sont formés de grandes cellules contenant de nombreux noyaux, un arrangement décrit comme des hyphes coenocytaires.
Les champignons se développent dans des environnements humides et légèrement acides, et peuvent se développer avec ou sans lumière. Leurs besoins en oxygène varient. La plupart des champignons sont des aérobies obligatoires, qui ont besoin d'oxygène pour survivre. D'autres espèces, comme les Chytridiomycota qui vivent dans le rumen des bovins, sont obligatoirement anaérobies, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent ni croître ni se reproduire dans un environnement contenant de l'oxygène. Les levures sont intermédiaires : elles poussent mieux en présence d'oxygène mais peuvent utiliser la fermentation en l'absence d'oxygène. L'alcool produit par la fermentation des levures est utilisé dans la production de vin et de bière, et le dioxyde de carbone produit gazéifie la bière et le vin mousseux et fait lever le pain.
Les champignons peuvent se reproduire par voie sexuelle ou asexuée. Lors de la reproduction sexuée et asexuée, les champignons produisent des spores qui se dispersent à partir de l'organisme parent en flottant dans le vent ou en faisant du stop sur un animal. Les spores fongiques sont plus petites et plus légères que les graines des plantes, mais elles ne sont généralement pas libérées aussi haut dans l'air. Le champignon bouffball géant s'ouvre et libère des milliards de spores : le grand nombre de spores libérées augmente la probabilité que les spores atterrissent dans un environnement favorable à la croissance (Figure\(\PageIndex{4}\)).
Comment les champignons obtiennent de la nutrition
Comme les animaux, les champignons sont des hétérotrophes : ils utilisent des composés organiques complexes comme source de carbone plutôt que de fixer le dioxyde de carbone de l'atmosphère, comme le font certaines bactéries et la plupart des plantes. De plus, les champignons ne fixent pas l'azote de l'atmosphère. Comme les animaux, ils doivent l'obtenir par le biais de leur alimentation. Cependant, contrairement à la plupart des animaux qui ingèrent de la nourriture puis la digèrent par voie interne dans des organes spécialisés, les champignons effectuent ces étapes dans l'ordre inverse. La digestion précède l'ingestion. Tout d'abord, les exoenzymes, des enzymes qui catalysent les réactions sur des composés situés à l'extérieur de la cellule, sont transportées hors des hyphes où elles dégradent les nutriments présents dans l'environnement. Ensuite, les plus petites molécules produites par la digestion externe sont absorbées par les grandes surfaces du mycélium. Comme pour les cellules animales, le polysaccharide de réserve fongique est du glycogène plutôt que de l'amidon, comme on le trouve dans les plantes.
Les champignons sont principalement des sasondes, des organismes qui tirent leurs nutriments de la matière organique en décomposition. Ils tirent leurs nutriments de matières organiques mortes ou en décomposition, principalement de matières végétales. Les exoenzymes fongiques sont capables de décomposer les polysaccharides insolubles, tels que la cellulose et la lignine du bois mort, en molécules de glucose facilement absorbables. Les décomposeurs sont des composants importants des écosystèmes, car ils remettent les nutriments contenus dans les cadavres sous une forme utilisable par d'autres organismes. Ce rôle sera discuté plus en détail plus loin. En raison de leurs voies métaboliques variées, les champignons jouent un rôle écologique important et sont étudiés en tant qu'outils potentiels de biorestauration. Par exemple, certaines espèces de champignons peuvent être utilisées pour décomposer le gazole et les hydrocarbures aromatiques polycycliques. D'autres espèces absorbent des métaux lourds tels que le cadmium et le plomb.
Diversité fongique
Le royaume Fungi contient quatre divisions principales qui ont été établies en fonction de leur mode de reproduction sexuée. Les champignons polyphylétiques non apparentés qui se reproduisent sans cycle sexuel sont placés par souci de commodité dans une cinquième division, et un sixième groupe fongique majeur qui ne correspond pas bien à aucun des cinq précédents a récemment été décrit. Tous les mycologues ne sont pas d'accord avec ce schéma. Les progrès rapides de la biologie moléculaire et du séquençage de l'ARNr 18S (un composant des ribosomes) continuent de révéler des relations nouvelles et différentes entre les différentes catégories de champignons.
Les divisions traditionnelles des champignons sont les chytridiomycètes (chytrides), les zygomycètes (champignons conjugués), les ascomycètes (champignons du sac) et les basidiomycètes (champignons des clubs). Un ancien système de classification regroupait les champignons qui utilisaient strictement la reproduction asexuée en deutéromycètes, un groupe qui n'est plus utilisé. Les gloméromycètes appartiennent à un groupe récemment décrit (Figure\(\PageIndex{5}\)).
Champignons pathogènes
De nombreux champignons ont des effets négatifs sur d'autres espèces, y compris les humains et les organismes dont ils dépendent pour leur alimentation. Les champignons peuvent être des parasites, des agents pathogènes et, dans de très rares cas, des prédateurs.
Parasites et pathogènes des plantes
La production de suffisamment de récoltes de bonne qualité est essentielle à notre existence. Les maladies des plantes ont ruiné les récoltes, provoquant une famine généralisée. La plupart des agents pathogènes des plantes sont des champignons qui provoquent la décomposition des tissus et la mort éventuelle de l'hôte (Figure\(\PageIndex{6}\)). En plus de détruire directement les tissus végétaux, certains agents pathogènes des plantes endommagent les cultures en produisant de puissantes toxines. Les champignons sont également responsables de la détérioration des aliments et de la pourriture des cultures entreposées. Par exemple, le champignon Claviceps purpurea provoque l'ergot, une maladie des cultures céréalières (en particulier du seigle). Bien que le champignon réduise le rendement en céréales, les effets des toxines alcaloïdes de l'ergot sur les humains et les animaux sont bien plus importants : chez les animaux, la maladie est appelée ergotisme. Les signes et symptômes les plus courants sont les convulsions, les hallucinations, la gangrène et la perte de lait chez les bovins. L'ingrédient actif de l'ergot est l'acide lysergique, précurseur du médicament LSD. Le charbon, la rouille et le mildiou poudreux sont d'autres exemples d'agents pathogènes fongiques courants qui affectent les cultures.
Les aflatoxines sont des composés toxiques et cancérigènes libérés par des champignons du genre Aspergillus. Périodiquement, les récoltes de noix et de céréales sont contaminées par des aflatoxines, ce qui entraîne des rappels massifs de produits, ruine parfois les producteurs et provoque des pénuries alimentaires dans les pays en développement.
Parasites et agents pathogènes animaux et humains
Les champignons peuvent affecter les animaux, y compris les humains, de plusieurs manières. Les champignons attaquent directement les animaux en colonisant et en détruisant les tissus. Les humains et les autres animaux peuvent être empoisonnés en mangeant des champignons toxiques ou des aliments contaminés par des champignons. De plus, les personnes présentant une hypersensibilité aux moisissures et aux spores développent des réactions allergiques fortes et dangereuses. Les infections fongiques sont généralement très difficiles à traiter car, contrairement aux bactéries, les champignons sont des eucaryotes. Les antibiotiques ciblent uniquement les cellules procaryotes, tandis que les composés qui tuent les champignons ont également un effet néfaste sur l'animal eucaryote hôte.
De nombreuses infections fongiques (mycoses) sont superficielles et sont appelées mycoses cutanées (ce qui signifie « peau »). Ils sont généralement visibles sur la peau de l'animal. Les champignons responsables des mycoses superficielles de l'épiderme, des cheveux et des ongles se propagent rarement aux tissus sous-jacents (Figure\(\PageIndex{7}\)). Ces champignons sont souvent nommés à tort « dermatophytes » du grec peau du derme et phyte, mais ce ne sont pas des plantes. Les dermatophytes sont également appelés « teignes » en raison de l'anneau rouge qu'ils provoquent sur la peau (bien que l'anneau soit causé par des champignons et non par un ver). Ces champignons sécrètent des enzymes extracellulaires qui décomposent la kératine (une protéine présente dans les cheveux, la peau et les ongles), provoquant un certain nombre de maladies telles que le pied d'athlète, les démangeaisons et d'autres infections fongiques cutanées. Ces affections sont généralement traitées avec des crèmes et des poudres topiques en vente libre et peuvent être facilement éliminées. Des mycoses superficielles plus persistantes peuvent nécessiter la prescription de médicaments oraux.
Les mycoses systémiques se propagent aux organes internes et pénètrent le plus souvent dans l'organisme par le système respiratoire. Par exemple, la coccidioïdomycose (fièvre de la vallée) est courante dans le sud-ouest des États-Unis, où le champignon réside dans la poussière. Une fois inhalées, les spores se développent dans les poumons et provoquent des signes et des symptômes similaires à ceux de la tuberculose. L'histoplasmose (Figure\(\PageIndex{7}\) c) est causée par le champignon dimorphe Histoplasma capsulatum ; elle provoque des infections pulmonaires et, dans de rares cas, un gonflement des membranes du cerveau et de la moelle épinière. Le traitement de nombreuses maladies fongiques nécessite l'utilisation de médicaments antifongiques qui ont des effets secondaires graves.
Les mycoses opportunistes sont des infections fongiques qui sont communes à tous les environnements ou qui font partie du biote normal. Ils touchent principalement les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Les patients aux derniers stades du sida souffrent de mycoses opportunistes, telles que le pneumocystis, qui peuvent mettre leur vie en danger. La levure Candida spp., qui est un membre commun du biote naturel, peut se développer de manière incontrôlée si le pH, les défenses immunitaires ou la population normale de bactéries sont altérés, provoquant des infections à levures du vagin ou de la bouche (muguet buccal).
Les champignons peuvent même adopter un mode de vie prédateur. Dans les sols pauvres en azote, certains champignons ont recours à la prédation par des nématodes (petits vers ronds). Les espèces de champignons Arthrobotrys possèdent un certain nombre de mécanismes pour piéger les nématodes. Par exemple, ils ont des anneaux rétrécissants au sein de leur réseau d'hyphes. Les anneaux gonflent lorsque le nématode le touche et se referment autour du corps du nématode, le piégeant ainsi. Le champignon étend des hyphes spécialisés qui peuvent pénétrer dans le corps du ver et digérer lentement la malheureuse proie.
Champignons bénéfiques
Les champignons jouent un rôle crucial dans l'équilibre des écosystèmes. Ils colonisent la plupart des habitats de la Terre, préférant les conditions sombres et humides. Ils peuvent prospérer dans des environnements apparemment hostiles, tels que la toundra, grâce à une symbiose très réussie avec des organismes photosynthétiques, tels que les lichens. Les champignons ne sont pas visibles comme le sont les grands animaux ou les grands arbres. Pourtant, comme les bactéries, elles sont d'importants agents de décomposition de la nature. Grâce à leur métabolisme polyvalent, les champignons décomposent les matières organiques insolubles qui ne seraient pas recyclées autrement.
L'importance pour les écosystèmes
Les réseaux alimentaires seraient incomplets si les organismes qui décomposent la matière organique et les champignons ne jouent pas un rôle clé dans ce processus. La décomposition permet de recycler des nutriments tels que le carbone, l'azote et le phosphore dans l'environnement afin qu'ils soient disponibles pour les êtres vivants, au lieu d'être piégés dans des organismes morts. Les champignons sont particulièrement importants parce qu'ils ont développé des enzymes qui décomposent la cellulose et la lignine, des composants des parois cellulaires végétales que peu d'autres organismes sont capables de digérer, libérant ainsi leur contenu en carbone.
Les champignons sont également impliqués dans des symbioses coévolutives importantes sur le plan écologique, à la fois mutuellement bénéfiques et pathogènes avec des organismes des autres royaumes. Mycorhize, terme combinant les racines grecques myco signifiant champignon et rhizo signifiant racine, fait référence à l'association entre les racines des plantes vasculaires et leurs champignons symbiotiques. Entre 80 et 90 pour cent de toutes les espèces végétales ont des partenaires mycorhiziens. Dans le cadre d'une association mycorhizienne, les mycéliums fongiques utilisent leur vaste réseau d'hyphes et leur grande surface en contact avec le sol pour canaliser l'eau et les minéraux du sol vers la plante. En échange, la plante fournit les produits de la photosynthèse pour alimenter le métabolisme du champignon. Les ectomycorhizes (mycorhizes « extérieures ») dépendent des champignons qui enveloppent les racines dans une gaine (appelée manteau) et un réseau d'hyphes qui s'étend jusque dans les racines entre les cellules. Dans un second type, les champignons Glomeromycota forment des mycorhizes arbusculaires. Dans ces mycorhizes, les champignons forment des arbuscles, des hyphes spécialisés hautement ramifiés, qui pénètrent dans les cellules racinaires et sont les sites des échanges métaboliques entre le champignon et la plante hôte. Les orchidées dépendent d'un troisième type de mycorhize. Les orchidées forment de petites graines sans trop de stockage pour soutenir la germination et la croissance. Leurs graines ne germent pas sans un partenaire mycorhizien (généralement des basidiomycota). Une fois les nutriments contenus dans les graines épuisés, les symbiotes fongiques soutiennent la croissance de l'orchidée en fournissant les glucides et les minéraux nécessaires. Certaines orchidées continuent d'être mycorhiziennes tout au long de leur cycle de vie.
Les lichens recouvrent de nombreuses roches et écorces d'arbres, présentant une gamme de couleurs et de textures. Les lichens sont d'importants organismes pionniers qui colonisent les surfaces rocheuses dans des environnements autrement sans vie, tels que ceux créés par la récession glaciaire. Le lichen est capable de lixivier les nutriments des roches et de les décomposer dès la première étape de la création du sol. Les lichens sont également présents dans les habitats matures sur les surfaces rocheuses ou sur les troncs d'arbres. Ils constituent une importante source de nourriture pour les caribous. Les lichens ne sont pas un seul organisme, mais plutôt un champignon (généralement une espèce d'Ascomycota ou de Basidiomycota) vivant en contact étroit avec un organisme photosynthétique (une algue ou une cyanobactérie). Le corps d'un lichen, appelé thalle, est formé d'hyphes enroulés autour du partenaire vert. L'organisme photosynthétique fournit du carbone et de l'énergie sous forme de glucides et est protégé des éléments par le thalle du partenaire fongique. Certaines cyanobactéries fixent l'azote de l'atmosphère, apportant ainsi des composés azotés à l'association. En retour, le champignon fournit des minéraux et une protection contre la sécheresse et la lumière excessive en enveloppant les algues dans son mycélium. Le champignon attache également l'organisme symbiotique au substrat.
Les champignons ont développé des associations mutualistes avec de nombreux arthropodes. L'association entre les espèces de basidiomycètes et les cochenilles en est un exemple. Le mycélium fongique recouvre et protège les colonies d'insectes. Les cochenilles favorisent un flux de nutriments de la plante parasitée vers le champignon. Dans un deuxième exemple, les fourmis coupeuses de feuilles d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud cultivent littéralement des champignons. Ils coupent des disques de feuilles sur les plantes et les empilent dans les jardins. Des champignons sont cultivés dans ces jardins pour digérer la cellulose que les fourmis ne peuvent pas décomposer. Une fois que les petites molécules de sucre sont produites et consommées par les champignons, elles deviennent à leur tour un repas pour les fourmis. Les insectes patrouillent également dans leur jardin, s'attaquant à des champignons concurrents. Les fourmis et les champignons bénéficient de cette association. Le champignon reçoit un apport constant de feuilles et est libre de toute concurrence, tandis que les fourmis se nourrissent des champignons qu'elles cultivent.
L'importance pour les humains
Bien que nous considérions souvent les champignons comme des organismes qui causent des maladies et pourrissent les aliments, les champignons sont importants pour la vie humaine à de nombreux niveaux. Comme nous l'avons vu, ils influencent le bien-être des populations humaines à grande échelle car ils favorisent le cycle des nutriments dans les écosystèmes. Ils jouent également d'autres rôles dans l'écosystème. Par exemple, en tant qu'agents pathogènes pour les animaux, les champignons aident à contrôler la population de ravageurs nuisibles. Ces champignons sont très spécifiques aux insectes qu'ils attaquent et n'infectent pas d'autres animaux ou plantes. La possibilité d'utiliser des champignons comme insecticides microbiens est à l'étude, plusieurs espèces étant déjà sur le marché. Par exemple, le champignon Beauveria bassiana est un pesticide actuellement testé comme moyen de lutte biologique contre la récente propagation de l'agrile du frêne. Il a été publié dans le Michigan, l'Illinois, l'Indiana, l'Ohio, la Virginie-Occidentale et le Maryland.
La relation mycorhizienne entre les champignons et les racines des plantes est essentielle à la productivité des terres agricoles. Sans le partenaire fongique présent dans le système racinaire, 80 à 90 % des arbres et des herbes ne survivraient pas. Les inoculants fongiques mycorhiziens sont disponibles sous forme d'amendements du sol dans les magasins de fournitures de jardinage et promus par les partisans de l'agriculture biologique.
Nous mangeons également certains types de champignons. Les champignons occupent une place prépondérante dans l'alimentation humaine. Les morilles, les shiitakes, les chanterelles et les truffes sont considérés comme des mets délicats (Figure\(\PageIndex{8}\)). L'humble champignon des prés, Agaricus campestris, apparaît dans de nombreux plats. Les moisissures du genre Penicillium font mûrir de nombreux fromages. Ils proviennent de milieux naturels tels que les grottes de Roquefort, en France, où des meules de fromage au lait de brebis sont empilées pour capturer les moisissures responsables des veines bleues et du goût piquant du fromage.
La fermentation (des céréales pour produire de la bière et des fruits pour produire du vin) est un art ancien que les humains pratiquent depuis des millénaires dans la plupart des cultures. Les levures sauvages proviennent de l'environnement et sont utilisées pour fermenter les sucres en CO 2 et en alcool éthylique dans des conditions anaérobies. Il est désormais possible d'acheter des souches isolées de levures sauvages provenant de différentes régions viticoles. Pasteur a joué un rôle déterminant dans le développement d'une souche fiable de levure de bière, Saccharomyces cerevisiae, pour l'industrie brassicole française à la fin des années 1850. Il s'agit de l'un des premiers exemples de brevets biotechnologiques. La levure est également utilisée pour faire des pains qui se lèvent. Le dioxyde de carbone qu'ils produisent est responsable des bulles produites dans la pâte qui deviennent les poches d'air du pain cuit au four.
De nombreux métabolites secondaires des champignons sont d'une grande importance commerciale. Les antibiotiques sont produits naturellement par les champignons pour tuer ou inhiber la croissance des bactéries et limiter la compétition dans l'environnement naturel. Parmi les médicaments précieux isolés à partir de champignons, citons le médicament immunosuppresseur cyclosporine (qui réduit le risque de rejet après une greffe d'organe), les précurseurs des hormones stéroïdiennes et les alcaloïdes de l'ergot de seigle utilisés pour arrêter les saignements. En outre, en tant qu'organismes eucaryotes faciles à cultiver, certains champignons sont d'importants organismes de recherche modèles, notamment la moisissure du pain rouge Neurospora crassa et la levure S. cerevisiae.
Résumé de la section
Les champignons sont des organismes eucaryotes apparus sur terre il y a plus de 450 millions d'années. Ce sont des hétérotrophes qui ne contiennent ni pigments photosynthétiques tels que les chlorophylles, ni organites tels que les chloroplastes. Comme ils se nourrissent de matière morte et en décomposition, ce sont des sasondes. Les champignons sont d'importants agents de décomposition et libèrent des éléments essentiels dans l'environnement. Les enzymes externes digèrent les nutriments qui sont absorbés par l'organisme du champignon appelé thalle. Une paroi cellulaire épaisse faite de chitine entoure la cellule. Les champignons peuvent être unicellulaires comme les levures ou développer un réseau de filaments appelé mycélium, souvent décrit comme une moisissure. La plupart des espèces se multiplient par des cycles de reproduction asexués et sexuels et présentent une alternance de générations.
Les divisions des champignons sont les chytridiomycètes, les zygomycètes, les ascomycètes, les basidiomycètes et les gloméromycètes.
Les champignons établissent des relations parasitaires avec les plantes et les animaux. Les maladies fongiques peuvent décimer les cultures et gâcher les aliments pendant leur stockage. Les composés produits par les champignons peuvent être toxiques pour les humains et les autres animaux. Les mycoses sont des infections causées par des champignons. Les mycoses superficielles affectent la peau, tandis que les mycoses systémiques se propagent dans tout le corps. Les infections fongiques sont difficiles à guérir.
Les champignons ont colonisé tous les environnements de la Terre, mais on les trouve le plus souvent dans des endroits frais, sombres et humides contenant des matières en décomposition. Les champignons sont des décomposeurs importants car ce sont des sasondes. De nombreuses relations mutualistes réussies impliquent un champignon et un autre organisme. Ils établissent des associations mycorhiziennes complexes avec les racines des plantes. Les lichens sont une relation symbiotique entre un champignon et un organisme photosynthétique, généralement une algue ou une cyanobactérie.
Les champignons sont importants pour la vie humaine quotidienne. Les champignons sont d'importants agents de décomposition dans la plupart des écosystèmes. Les champignons mycorhiziens sont essentiels à la croissance de la plupart des plantes. Les champignons, en tant qu'aliments, jouent un rôle dans l'alimentation humaine sous forme de champignons et en tant qu'agents de fermentation dans la production de pain, de fromages, de boissons alcoolisées et de nombreuses autres préparations alimentaires. Les métabolites secondaires des champignons sont utilisés en médecine comme antibiotiques et anticoagulants. Les champignons sont utilisés dans la recherche comme organismes modèles pour l'étude de la génétique et du métabolisme des eucaryotes.
Lexique
- Ascomycète
- (champignons du sac) division de champignons qui emmagasinent les spores dans un sac appelé asque
- basidiomycètes
- (mycètes) une division de champignons qui produisent des structures en forme de club, les basides, qui contiennent des spores
- Chytridiomycètes
- (chytrides), une division primitive de champignons qui vivent dans l'eau et produisent des gamètes avec des flagelles
- Gloméromycota
- un groupe de champignons qui nouent des relations symbiotiques avec les racines des arbres
- hyphe
- un filament fongique composé d'une ou de plusieurs cellules
- lichen
- l'association étroite entre un champignon et une algue ou une bactérie photosynthétique qui profite aux deux partenaires
- moule
- un enchevêtrement de mycéliums visibles à l'apparence floue
- mycélium
- une masse d'hyphes fongiques
- mycorhize
- une association mutualiste entre les champignons et les racines des plantes vasculaires
- mycose
- une infection fongique
- septum
- la division de la paroi cellulaire entre les hyphes
- thalle
- un corps végétatif d'un champignon
- levure
- terme général utilisé pour décrire les champignons unicellulaires
- Zygomycète
- (champignons conjugués) division des champignons formant un zygote contenu dans une zygospore