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Variation de couleur chez Dunaliella : comment l'environnement affecte-t-il son apparence ?
Dunaliella est une algue verte photosynthétique unicellulaire connue pour sa capacité à survivre à d'autres organismes dans des environnements extrêmement salés. Si la plupart des espèces de Dunaliella se trouvent dans les milieux marins, quelques espèces d'eau douce sont rares. Certaines espèces de ce genre sont capables d'accumuler des quantités relativement importantes de bêta-carotène et de glycérol dans des conditions de croissance extrêmes, telles qu'une intensité lumineuse élevée, des concentrations élevées de sel et des niveaux limités d'oxygène et d'azote. Malgré cela, Dunaliella est encore largement répandue dans les lacs et les lagunes du monde entier. Les espèces de Dunaliella sont difficiles à distinguer sur la seule base de la morphologie et de la physiologie, car elles sont dépourvues de paroi cellulaire et peuvent changer de forme. De plus, elles possèdent différents pigments qui changent de couleur en fonction des conditions environnementales. Grâce à l'analyse phylogénétique moléculaire, il devient crucial d'identifier le système taxonomique de Dunaliella.
Dunaliella est étudiée depuis plus de cent ans et est devenue un organisme modèle important pour l'étude du processus d'adaptation des algues tolérantes au sel.
L'évolution de l'histoire et des connaissances
Dunaliella a été découverte pour la première fois en 1838 par le botaniste français Michel-Félix Dunal et s'appelait Haematococcus salinus. Cependant, lorsque la créature a été officiellement décrite et nommée dans un nouveau genre en 1905, le nom de Deluster a été changé en Dunaliella en l'honneur du découvreur original. Pour décrire le genre, de Lust a étudié des spécimens vivants de lacs salés roumains, enregistrant la couleur, le mouvement et les caractéristiques morphologiques générales. La même année, une autre biologiste, Clara Hamburg, a également décrit le genre, mais malheureusement, l'article de De Lust a été publié avant le sien. Depuis lors, diverses études sur Dunaliella ont été progressivement menées, telles que l'expansion par Kavala en 1906 de la recherche sur les marais salants de Hambourg, les recherches de Pierce sur la mer de Salt Neck en Californie en 1914 et les recherches écologiques de Rabe.
En 1906, de Lust a décrit deux espèces, Dunaliella salina et Dunaliella viridis, qui se distinguaient par leur taille et leur couleur. Des recherches ultérieures ont révélé que la couleur rouge de D. salina provenait de son accumulation de grandes quantités de carotène, tandis que D. viridis était une variante plus petite et verdâtre. En 1921, Rabe a mené une étude dans laquelle il a placé Dunaliella dans un environnement à faible salinité et a observé que les créatures s'adaptaient au nouvel environnement et devenaient de couleur plus verte. Cette découverte met en évidence les changements de couleur provoqués par l’accumulation de carotène à des salinités extrêmement élevées.
Habitat et écologie
Les espèces halophiles telles que Dunaliella salina prospèrent dans des environnements extrêmes tels que les lacs salés, les marais salants et les étangs de cristallisation du monde entier. Leur tolérance au sel leur permet de se différencier des autres organismes et de devenir des producteurs primaires clés dans les écosystèmes hypersalins. De plus, Dunaliella est considérée comme l'aliment principal des petits filtreurs et d'une variété de plancton.
Par exemple, dans le Grand Lac Salé, Dunaliella est le principal producteur primaire de North Bay et constitue également un élément important de la communauté photosynthétique de South Bay.
Dans ces environnements extrêmement salins, Dunaliella peut accumuler de grandes quantités de glycérol intracellulaire sur une longue période pour résister à une pression osmotique externe élevée. Cela leur permet de se reproduire et de supporter les défis de survie dans des environnements extrêmes.
Morphologie et processus cellulaires
Dunaliella est une algue verte oscillante dont la forme varie d'une espèce à l'autre, notamment ovale, ovoïde et cylindrique. Au cours de certaines étapes de croissance, les cellules de Dunaliella peuvent se transformer en corps ronds dormants. Les cellules mesurent généralement de 7 à 12 microns de long et varient en fonction des conditions environnementales, telles que les changements de lumière, de salinité et d'apport en nutriments. Les cellules de D. salina sont nettement plus grandes, généralement de 16 à 24 microns de long.
Les deux flagelles de longueur égale de ces cellules mesurent environ 1,5 à 2 fois la longueur de la cellule et peuvent se balancer rapidement pour propulser la cellule vers l'avant. La membrane cellulaire de Dunaliella présente un revêtement collant épais et évident et ne contient aucune vésicule de transport synthétique, ce qui la rend plus flexible pour s'adapter.
Dans des conditions d'intensité lumineuse et de salinité élevées, l'accumulation de bêta-carotène peut donner aux cellules une couleur orange à rouge.
Cycle de vie
Les cellules de Dunaliella se reproduisent sexuellement dans des conditions défavorables. Lorsque deux cellules mobiles haploïdes entrent en contact, elles fusionnent pour former un zygote diploïde à paroi épaisse qui peut survivre à des conditions difficiles jusqu'au retour d'un environnement approprié. Par la suite, le zygote subira une méiose, libérant des dizaines de cellules filles haploïdes. Il s'agit d'une stratégie de survie efficace lorsque l'environnement écologique actuel change, comme une salinité élevée ou un manque d'humidité.
Si nous ne réexaminons pas l’adaptabilité environnementale de Dunaliella, nous risquons de manquer l’occasion de comprendre comment réagir aux futurs changements environnementaux.
La couleur de Dunaliella est étroitement liée à l'écologie. Ce changement d'apparence unique nous fait réfléchir profondément à la stratégie de survie de cette algue et à son interaction avec l'environnement. Comment pensez-vous que les changements environnementaux affecteront les écosystèmes d’algues à l’avenir ?
