5.5 : Lichens

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Objectifs d'apprentissage

Expliquer pourquoi les lichens sont inclus dans l'étude de la microbiologie
Décrire les caractéristiques uniques d'un lichen et le rôle de chaque partenaire dans la relation symbiotique d'un lichen
Décrire les bienfaits des lichens pour l'environnement

Personne n'a à craindre de tomber malade à la suite d'une infection par les lichens, mais les lichens sont intéressants d'un point de vue microbiologique et constituent une composante importante de la plupart des écosystèmes terrestres. Les lichens permettent d'étudier les relations étroites entre des microorganismes non apparentés. Les lichens contribuent à la production du sol en décomposant les roches, et ils colonisent très tôt les environnements hors sol tels que les coulées de lave. Les cyanobactéries de certains lichens peuvent fixer l'azote et agir comme source d'azote dans certains environnements. Les lichens sont également d'importants stabilisateurs du sol dans certains environnements désertiques et constituent une importante source de nourriture hivernale pour les caribous et les rennes. Enfin, les lichens produisent des composés qui ont des effets antibactériens, et d'autres recherches pourraient permettre de découvrir des composés médicalement utiles pour les humains.

Caractéristiques

Un lichen est une combinaison de deux organismes, une algue verte ou une cyanobactérie et un champignon ascomycète, vivant en symbiose. Alors que les algues ne poussent normalement que dans des environnements aquatiques ou extrêmement humides, les lichens peuvent potentiellement être trouvés sur presque toutes les surfaces (en particulier les roches) ou sous forme d'épiphytes (c'est-à-dire qu'ils poussent sur d'autres plantes).

D'une certaine manière, la relation symbiotique entre les lichens et les algues ressemble à un mutualisme (une relation dont les deux organismes bénéficient). Le champignon peut obtenir des photosynthates à partir des algues ou des cyanobactéries et les algues ou cyanobactéries peuvent se développer dans un environnement plus sec qu'il ne pourrait tolérer autrement. Cependant, la plupart des scientifiques considèrent cette relation symbiotique comme un parasitisme contrôlé (une relation dans laquelle un organisme est bénéfique et l'autre est lésé) car l'organisme photosynthétique se développe moins bien qu'il ne le ferait sans le champignon. Il est important de noter que ces interactions symbiotiques s'inscrivent dans un continuum entre conflit et coopération.

Les lichens croissent lentement et peuvent vivre des siècles. Ils ont été utilisés dans les aliments et pour extraire des produits chimiques sous forme de colorants ou de substances antimicrobiennes. Certains sont très sensibles à la pollution et ont été utilisés comme indicateurs environnementaux.

Les lichens ont un corps appelé thalle, une couche fongique externe étroitement tassée appelée cortex et une couche fongique interne lâche appelée médulla (Figure\(\PageIndex{1}\)). Les lichens utilisent des faisceaux d'hyphes appelés rhizines pour se fixer au substrat.

Dessin d'un lichen qui ressemble principalement à une toile de brins. La région supérieure est étiquetée cortex. La région suivante contient des cercles verts et est étiquetée zone algale. La région suivante est marquée médullaire. Le suivant est le cortex inférieur. La région inférieure présentant des projections triangulaires de forme est étiquetée rhizine. — Figure\(\PageIndex{1}\) : Cette coupe transversale d'un thalle lichénique montre ses différents composants. Le cortex supérieur des hyphes fongiques assure la protection. La photosynthèse se produit dans la zone algale. La moelle est constituée d'hyphes fongiques. Le cortex inférieur fournit également une protection. Les rhizines ancrent le thalle au substrat.

Diversité des lichens

Les lichens sont classés dans la catégorie des champignons et les partenaires fongiques appartiennent aux Ascomycètes et aux Basidiomycètes. Les lichens peuvent également être regroupés en types en fonction de leur morphologie. Il existe trois principaux types de lichens, bien que d'autres types existent également. Les lichens qui sont étroitement attachés au substrat, leur donnant un aspect croustillant, sont appelés lichens crustacés. Ceux dont les lobes ressemblent à des feuilles sont des lichens foliacés ; ils ne peuvent être attachés qu'à un point de la forme de croissance et ils possèdent également un deuxième cortex sous la moelle épinière. Enfin, les lichens fruticeux ont des structures arrondies et un aspect général ramifié. La figure\(\PageIndex{2}\) montre un exemple de chacune des formes de lichens.

Photographies de lichens. A) est une tache rouge-orange sur un rocher. B) est une structure verte ressemblant à une feuille sur un arbre. C) est une structure verte ressemblant à des poils sur un arbre. — Figure\(\PageIndex{2}\) : Des exemples des trois types de lichens sont présentés ici. (a) Il s'agit d'un lichen crustacé que l'on trouve principalement sur les roches marines, à *Caloplaca marina*. (b) Il s'agit d'un lichen foliacé, *Flavoparmelia caperata*. c) Il s'agit d'un lichen frutueux, *Letharia vulpina*, qui est suffisamment toxique pour être utilisé autrefois pour fabriquer des pointes de flèches. (crédit b, c : modification d'une œuvre de Jason Hollinger)

Exercice\(\PageIndex{1}\)

Quels types d'organismes se trouvent dans les lichens ?
Quelles sont les trois formes de croissance des lichens ?

Orientation clinique : résolution

La mère de Sarah demande au médecin ce qu'elle doit faire si la crème prescrite pour la teigne de Sarah ne fonctionne pas. Le médecin explique que la teigne est un terme général désignant une affection causée par plusieurs espèces. La première étape consiste à effectuer un grattage pour examen au microscope, ce que le médecin a déjà fait. Il explique qu'il a identifié l'infection comme étant un champignon et que la crème antifongique agit contre les champignons les plus courants associés à la teigne. Cependant, la crème peut ne pas agir contre certaines espèces de champignons. Si la crème ne fonctionne pas après quelques semaines, Sarah devrait se présenter pour une autre visite, au cours de laquelle le médecin prendra des mesures pour identifier l'espèce du champignon.

L'identification positive des dermatophytes nécessite une culture. À cette fin, la gélose de Sabouraud peut être utilisée. Dans le cas de l'infection de Sarah, qui s'est résorbée dans les deux semaines suivant le traitement, la culture aurait une texture granuleuse et apparaîtrait rose pâle sur le dessus et rouge en dessous. Ces caractéristiques suggèrent que le champignon est Trichophyton rubrum, une cause fréquente de teigne.

Concepts clés et résumé

Les lichens sont une association symbiotique entre un champignon et une algue ou une cyanobactérie.
L'association symbiotique observée chez les lichens est actuellement considérée comme un parasitisme contrôlé, dans lequel le champignon est bénéfique et les algues ou les cyanobactéries sont endommagées
Les lichens croissent lentement et peuvent vivre pendant des siècles dans divers habitats.
Les lichens sont importants pour l'environnement, car ils contribuent à créer du sol, fournissent de la nourriture et agissent comme indicateurs de la pollution de l'air