Dominique Voisin

Merci à Jean PEYNICHOU de nous faire partager un petit bout de sa fabuleuse collection de diatomées Cordialement Dominique

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L'ubiquisme des diatomées et leur diversité taxonomique a favorisé l'utilisation croissante de ces algues pour l'évaluation des conditions environnementales en eaux douces. La contamination métallique qui affecte certains cours d'eau peut conduire à des modifications de la structure des communautés et de la morphologie des individus. Dans ces travaux, les caractéristiques des biofilms périphytiques ont été étudiées sur le terrain (bassin versant du Riou-Mort, Sud-Ouest de la France) et en conditions expérimentales. La présence de métaux (ici : cadmium, zinc) induit non seulement un remplacement des espèces sensibles (Cyclotella meneghiniana, Navicula gregaria, Navicula veneta) par des espèces plus tolérantes (notamment Eolimna minima), mais également une diminution de la taille de certains individus et / ou l'apparition d'anomalies morphologiques affectant de nombreuses espèces. Le rôle structurant d'autres facteurs abiotiques sur les communautés diatomiques a de plus été souligné, particulièrement celui de la présence de nutriments en concentrations élevées qui stimule la production de biomasse et modifie la structure des assemblages au profit d'espèces saprophiles. L'action protectrice de la matrice organique vis-à-vis des contaminants métalliques a également été confirmée au travers de ces travaux. La pertinence de l'utilisation des diatomées pour la bioindication des pollutions métalliques a été validée, et ces études fournissent une base à l'élaboration d'un indice diatomique de pollution métallique probable. Vous trouverez l'intégralité de cette thèse à l'adresse suivante : http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/16/49/71/PDF/Morin_2006.pdf

Des algues génétiquement modifiées placées au sein de «panneaux solaires biologiques » pourraient être l'avenir de la production de biocarburants - mais les critiques disent qu'il est encore trop tôt. Les diatomées sont un type d'algues qui se trouvent généralement recouvrant les pierres dans les rivières et les lacs. Elles contiennent des gouttelettes d'huile au sein de leurs cellules qui pourrait être utilisé comme biocarburant, disent les scientifiques à l'Institut indien des sciences (IISc). Un hectare de culture de diatomées pourrait produire 10 à 200 fois l’équivalent de l'huile produite par la culture du soja sur la même surface, dit TV Ramachandra, professeur de sciences écologiques à IISc. Normalement, l'huile de diatomées est utilisé comme un nutriment de réserve, comme la graisse chez l'homme, mais il n'y a pas de mécanisme pour la secréter. Cependant, les diatomées sécrètent des murs silice à l’intérieur de leur frustule. Si elles pouvaient être détournée pour sécréter de l'huile de manière semblable, disent les chercheurs, on pourrait alors récolter l’huile facilement. Les chercheurs proposent donc de manipuler les gènes des diatomées pour améliorer leur production d’huile. Les algues pourraient alors être incluses dans une solution riche en éléments nutritifs dans un panneau solaire, qui sécrèterait de l'huile lorsque qu’il serait exposé au soleil. Il devrait être possible "d’engraisser les diatomées pour l'huile tout comme nous engraissons des vaches à lait», dit Ramachandra. L'étude, publiée dans Industrial & Engineering Chemistry Research, a retenu l'attention positive des experts qui avertissent toutefois qu'il est trop tôt pour dire si l'idée est réalisable – sans compter la prise en compte des coûts de production. Ramachandra insiste sur les avantages du panneau solaire à diatomées : faciles et peu coûteux à produire, particulièrement utile dans les pays tropicaux comme l'Inde qui ont une abondance de lumière du soleil. Il souligne également que les diatomées sont abondantes, avec 2500 espèces rien qu'en Inde, et précise que leur huile n'a pas besoin de traitement pour être utilisé comme biocarburant, ce qui maintiendrait les coûts de production au plus bas.

Les diatomées jouent un rôle essentiel dans la photosynthèse des océans et sont donc intensivement étudiées. Des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine de l'Association Helmholtz, de concert avec des collaborateurs internationaux ont fait une nouvelle découverte en ce qui concerne la photosynthèse des diatomées. Jusqu'ici, on a cru que les diatomées avaient hérité leurs capacités photosynthétiques exclusivement des algues rouges. Les biologistes moléculaires ont maintenant démontré qu'une grande partie des gènes des diatomées provient d'algues vertes. La structure cellulaire de photosynthèse des diatomées, les plastes, combinent donc les deux caractéristiques de leurs prédécesseurs les algues vertes et rouges qui pourrait expliquer leur succès énorme dans les océans. Les résultats sont présentés dans le dernier numéro de la revue SCIENCE . La photosynthèse est la base de toute vie sur terre, et elle est une importance à peu près égale sur terre et dans les océans. Les plantes vertes complexes sont principalement responsables sur terre, tandis que les algues sont responsables dans les océans - en particulier les espèces unicellulaires. Les diatomées constituent le groupe le plus important qui contribue à environ 40% de la photosynthèse marine. Les plantes terrestres, algues rouges, algues vertes diffèrent fondamentalement dans leur histoire évolutive, des diatomées: ils descendent d'une symbiose d’une cyanobactérie photosynthétique au sein d'une cellule eucaryote. Le processus est appelé endosymbiose parce la cellule photosynthétique vit comme un symbiote dans une autre cellule. En conséquence, les organelles photosynthétiques dans les cellules de végétaux et d'algues, ont évolué pour ne plus faire qu’un. Les diatomées possèdent des plastes, aussi, mais se sont développées grâce à la fusion des deux cellules citées plus haut: une cellule hôte eucaryote combinée avec une algue unicellulaire photosynthétique rouge. Les soi-disant plastes secondaires développés dans cet endosymbiose secondaire. Jusqu'ici, on a cru que la cellule d'absorption d'accueil était incolore et non photosynthétiques. Il a été possible pour nous de montrer, dans une collaboration internationale, que la cellule hôte comprenait déjà des chloroplastes similaires à celles des algues vertes, explique Klaus Valentin, chercheur de l'Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine. En réalité, plus de traces d’algues vertes que d'algues rouges ont été trouvés dans le matériel génomique des diatomées. On pourrait donc postuler que les plastes des diatomées actuelles sont un hybride de deux types de plastes, celles des algues rouges et celles des algues vertes. Les diatomées possèdent donc probablement plus de potentiel métabolique que chacun des deux prédécesseurs seuls qui pourrait expliquer l'énorme succès des diatomées dans les océans, continue Valentin. Leurs plastes pourraient pratiquement unir le «meilleur des deux mondes». Dans l'intervalle, Valentin et sa collègue de la Banque Beszteri ont aussi découvert des traces d’endosymbiose vert dans des algues marines, semblables à l’endosymbiose secondaire des diatomées. Parmi ceux-ci par exemple les algues brunes. Notre prochain objectif est de découvrir quel genre d'avantage a été acquis par les algues marines à travers cette forme de symbiose. Nous avons l'intention de quantifier cet avantage et d'identifier les voies métaboliques qui existent dans les diatomées ou qui fonctionnent mieux que dans les algues rouges ou vertes seules. Ensuite, nous pourrons peut-être comprendre pourquoi les plantes avec des plastes secondaires ont autant de succès dans les océans tandis que les plantes avec des plastes primaires ont remporté la course sur terre.

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