Le Naturaliste

Les Desmidiées planctoniques

Ces algues microscopiques vivent dans la colonne d’eau des mares, étangs et lacs. Sans surfaces solides avec lesquelles interagir, les algues planctoniques doivent se maintenir dans la colonne d'eau ce qui conduit à des adaptations spécifiques afin d’échapper à la sédimentation gravitaire.

Remarque : certains auteurs algologues parlent d’organismes euplanctoniques (planctoniques vrais) et tychoplanctoniques. Ces derniers sont alors considérés comme « plancton accidentel »

Définitions et étymologies :

Plancton : du grec πλανκτός soit planktós en graphies latines et qui signifie « errant, instable ». On ne peut être plus clair.
Tychoplancton : du grec τυχον soit , tychon « accident, hasard ». C’est limpide comme une colonne d’eau propre.
Il s’agit d’organismes benthiques ou attachés aux macrophytes immergés et transportés dans le plancton par des perturbations de leur habitat : turbulence lors d’un prélèvement, action du courant ou un quelconque dérangement du substrat avec entraînement ultérieur vers la colonne d'eau.

Voici quelques solutions adaptatives dans le cas général des organismes du zooplancton ou du phytoplancton :


1 - Plus un organisme est petit et plus son rapport surface/volume (S/V) est grand car la surface décroît moins vite que le volume. En effet, lorsqu'une forme planctonique chute dans l'eau, la force qui l'entraîne vers le bas est proportionnelle à sa masse donc à son volume à densité constante tandis que la résistance due aux frottements de l'eau est proportionnelle à sa surface. Une espèce avec un rapport S/V élevé chutera donc plus lentement qu'une particule avec un rapport S/V faible. Donc plus un organisme du plancton est petit, plus S/V est grand et plus sa sédimentation sera ralentie.
2 - Une autre solution pour augmenter le rapport S/V consiste à se munir de longues épines, d’appendices variés et étalés.
3 – L’algue ou l’animal pourra aussi adopter une forme très allongée.
4 - … ou avoir une forme aplatie augmentant les frictions avec l’eau.
5 – enfin, certains organismes peuvent diminuer leur densité en se dotant de flotteurs remplis de gaz ou de lipides.

Ce que l’on observe chez les Desmidiées euplanctoniques :


1 - Les Desmidiées planctoniques font partie de la classe granulométrique du microplancton (retenues par des mailles de filets de 20 à 200 µm). Leur taille est donc tout à fait compatible avec une persistance dans la colonne d’eau.
2 – Les longues épines ou processus s’observent chez de nombreuses espèces dans les genres Staurodesmus et Staurastrum dont certaines sont bien qualifiées d’euplanctoniques par les auteurs. Selon COESEL & MEESTERS, 2023 « … Staurastrum and Staurodesmus are particulary well-known for their occurrence in the euplankton ». Ces formes se caractérisent en effet assez fréquemment par des processus longs et étalés.
Quelques espèces de Xanthidium sont également ornées de tels appareils mais il n’est pas noté d’espèces véritablement planctoniques pour le genre.

3 – Des formes très allongées se voient chez quelques Closterium euplanctoniques :
4 – Les Micrasterias montrent des cellules larges et aplaties mais les différents auteurs les considèrent plutôt comme des algues benthiques ou périphytiques.
On peut cependant remarquer que ce Micrasterias (ci-dessous) possède tous les attributs nécessaires au maintien prolongé dans la colonne d’eau (aplatissement et longs prolongements cellulaires) :
5 – Enfin, il n’existe pas d’organites favorisant la flottaison chez les Desmidiées comme chez quelques Cyanobactéries (les pseudovacuoles gazeuses de certains Microcystis par exemple). Notons que les vacuoles apicales des Closterium contiennent des cristaux de sulfate de Baryum qui est un métal lourd, leurs parois cellulaires accumulent parfois des sels de Fer. Cela ne favorise guère l’allègement et la vie planctonique.


NDLR :
Ami (e) Naturaliste ne te méprends pas de ce modeste discours. Il n’y a aucun ‘Dessein Intelligent’ dans l’apparition de ces caractères adaptatifs à la vie planctonique. Comme l’écrivait brillamment Jacques MONOD en son temps, c’est le fruit du hasard (modification aléatoire du génome, donc du phénotype) et de la nécessité (ici, le crible puissant* de la sélection naturelle)

* Puissant en effet : les Desmidiées sont anciennes. Paleoclosterium leptum décrit par BASCHNAGEL, date du Dévonien moyen (- 380 MA). C’est le plus ancien fossile connu pour les Zygnématophycées.
A raison de plusieurs générations annuelles, il y a eu d’innombrables possibilités de modifications structurelles chez ces végétaux.

Sources :

R.A. BASCHNAGEL, 1966 : New fossil algae from the middle Devonian of New-York. Transactions American Microscopical Society 85 (2)
J. MONOD, 1970 : Le hasard et la nécessité. éd. du Seuil, coll. « Points » - excellent petit essai, que l’on peut lire et relire. C’est délectable.
DIGICODES : le site créé par Alfred Van GEEST † : http://www.vangeest.com/index.html
GUIRY, M.D. & GUIRY, G.M. 2025 : AlgaeBase. World-wide electronic publication. National University of Ireland, Galway

Merci Yves pour cette excellente petite communication très bien faite je trouve

Et re-merci pour la mention des source parmi lesquelles je retrouve avec grand plaisir Le hasard et la nécessité de J. Monod.

Lors de ma formation d'ingé. -naguère donc ! - j'ai eu l'occasion de faire un exposé sur cet ouvrage.... Quelle n'a pas été ma stupéfaction lors des débats qui ont suivi mon modeste discours de découvrir parmi les auditeurs (futurs ingénieurs donc ...) un quidam qui croyait encore, dur comme fer, à la genèse divine, et qui niait en bloc le principe d'évolution, les fossiles etc. etc... La prof a frisé l'apoplexie ce jour là.

Bonsoir (jour... selon)
Je profite de ma réponse à Jean-Louis pour remercier Yves pour son papier (faut que je me fasse ce filet à plancton dont les éléments sont en ma possession depuis qq années).
Et oui, Jean-Louis mais, mais... ne fallait pas faire ton exposé du côté du Puy du Fou , il y a des réfractaires à l'exploration intellectuelle , par ailleurs 9 % de français sont prêts à penser que la terre est plate.

Eh oui, même des gens qui ont fait des études sont parfois bien "naïfs" (ou "cons") : un toubib intervenant en école d'éducateurs spécialisés (milieu des années 70) n'avait pas eu peur de nous dire que, de toute manière, face aux changements imposés par l'homme, la nature s'adaptait. Ma réaction, l'image immédiate s'étant imposée à mon esprit, a été de lui demander quel était, selon lui, le nombre de générations de hérissons nécessaires pour que cette espèce apprenne à ne pas traverser les routes... gêne du pontifieur puisque c'était en public. Ceci dit, derrière lui poussaient toutes les théories communistes (il l'était et même militant). Sotchi, Tchernobyl, mer d'Aral... maintenant on a Trump, on a eu le dégraisseur français de mamouth qui "allègrement" contestait le réchauffement climatique dû à l'action humaine.
Il y a encore de l'avenir pour l'intelligence et la science.
Allez... bonne année en croisant les doigts pour, qu'au moins, ce ne soit pas pire.

Bonjour à tous, Yves, Jean-Louis, Philippe
Je crains que le pire est en route, même chez nous ....

Yves
Je me suis toujours demandé si certaines desmidiées - même si je ne l'ai pas observé sous les lamelles- ne seraient pas capables de se mouvoir seules :

Exemple l'utilisation de ces gros pores apicaux pour ce Staurodesmus :

Pour éjecter des exsudats comme chez celui-ci, ce qui lui permettrait de se mouvoir à la façon d'un vaisseau spatial ( comme le font les diatomées qui elles se déplacent souvent sous les lamelles):

Bonsoir Yves,

tu écris : " des déplacements lents de style amiboïde grâce à des extrusions de protoplasme [...] ...à la mode des Diatomées."
Telle que, la phrase ne me va pas trop car les diatomées, dans leur frustule bien robuste et rigide, ne peuvent absolument pas se balader à la façon des amibes....

Peut-être chanteras-tu donc, comme S. Reggiani dans La Java des bombes atomiques (paroles de Boris Vian svp) :

Y a quelque chose qui cloche là-dedans
J'y retourne immédiatement



Nonobstant, Joyeux Noël à toi

Bonsoir à tous,

Merci Yves pour ce partage très clair et passionnant, même pour un non-spécialiste comme moi. J’avoue que je connaissais les Desmidiées surtout de nom, mais pas du tout sous cet angle planctonique et adaptatif.

Ce qui m’a particulièrement marqué, c’est la logique des formes : épines, aplatissement, allongement… On retrouve finalement des stratégies très proches de celles que l’on observe à grande échelle chez les végétaux terrestres, simplement transposées dans un autre milieu et à une autre échelle. Le rapport surface/volume est une notion qu’on oublie souvent, mais qui éclaire beaucoup de choses.

La discussion sur la mobilité est aussi très intéressante. Entre ce qui est observé sous lame et ce qui se passe réellement in situ, la frontière n’est pas toujours évidente, et ça rappelle à quel point l’observation peut parfois influencer le phénomène observé.

En tout cas, merci à tous pour ces échanges riches et stimulants. C’est exactement le genre de sujets qui donnent envie de continuer à apprendre et à regarder le vivant avec plus d’attention.

Bien cordialement,
Mathieu