À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Décrire la nature et les partenaires d’un lichen
- Expliquer pourquoi le lichen possède un phénotype émergent, qui n’est pas la simple somme de ses partenaires
- Mobiliser l’exemple de la pariétine et de la résistance aux UV
- Comprendre comment ces symbioses élargissent la niche écologique des partenaires
1. Qu’est-ce qu’un lichen ?
Un lichen est une association symbiotique entre un champignon (le mycobionte, souvent un ascomycète) et un partenaire photosynthétique : soit une algue verte, soit une cyanobactérie, soit parfois les deux.
Le champignon constitue le « squelette » de l’association : il forme un thalle (corps du lichen) qui abrite le partenaire photosynthétique. En échange du logement et de la protection mécanique, le partenaire fournit au champignon les sucres issus de la photosynthèse.
Le lichen est un cas d’école de mutualisme : les deux partenaires en tirent un bénéfice. Cette association n’est pas héréditaire — algue et champignon doivent se rencontrer à chaque génération pour reformer un lichen. Les spores du champignon, dispersées par le vent, doivent retrouver un partenaire photosynthétique compatible dans leur nouveau milieu.
2. Un nouveau phénotype, qui dépasse les partenaires
Le phénomène étonnant des lichens, c’est que l’organisme né de l’association possède des propriétés qu’aucun des deux partenaires ne possède seul. Ce phénotype émergent (qu’on appelle parfois « phénotype lichénique ») n’est pas la simple addition des phénotypes du champignon et de l’algue.
2.1 L’exemple de la pariétine
La pariétine est un pigment jaune-orangé qui donne sa couleur aux lichens du genre Xanthoria (comme Xanthoria parietina, très commun sur les murs et les écorces). Ce pigment a un rôle protecteur majeur : il absorbe les rayonnements ultraviolets qui endommageraient l’ADN et les chlorophylles du partenaire algal.
L’expérience cruciale : ni le champignon seul, ni l’algue seule ne produisent de pariétine. C’est uniquement la cohabitation symbiotique qui déclenche la voie métabolique aboutissant à ce pigment. La pariétine est un phénotype strictement lichénique.
Cet exemple démontre qu’une association symbiotique peut créer des propriétés nouvelles, sans la moindre modification de l’ADN des partenaires. Le génome du champignon et celui de l’algue restent inchangés ; pourtant un caractère totalement nouveau (la production de pariétine) apparaît. C’est de la diversification non génétique au sens strict.
3. Une niche écologique élargie
Les lichens occupent des milieux extraordinairement hostiles : roches nues exposées au soleil, troncs d’arbres balayés par le vent, déserts arctiques, sommets de montagnes. Le lichen Rhizocarpon geographicum pousse à plus de 5 000 m d’altitude ; certains lichens supportent des températures de −50 °C à +70 °C.
3.1 Pourquoi cette colonisation ?
Aucun des deux partenaires, isolé, ne pourrait coloniser de tels milieux :
- L’algue seule serait rapidement desséchée par le vent et le soleil, et brûlée par les UV.
- Le champignon seul ne pourrait pas synthétiser de glucides ; sans matière organique disponible (pas de feuilles en décomposition sur une roche nue), il mourrait.
L’association fait apparaître des propriétés qui rendent la colonisation possible : tolérance à la dessiccation (le lichen peut perdre jusqu’à 90 % de son eau et revivre en quelques heures sous la pluie), protection UV par la pariétine ou d’autres pigments, capacité à dissoudre lentement la roche pour récupérer des minéraux.
La symbiose élargit la niche écologique des deux partenaires : ils peuvent ensemble coloniser des milieux qui leur étaient interdits séparément. C’est une stratégie évolutive majeure — il existe plus de 20 000 espèces de lichens connues, présentes du pôle Nord à l’Antarctique.
3.2 Les lichens, premiers colonisateurs
Sur une roche nue (coulée de lave refroidie, moraine glaciaire, mur de béton…), les lichens sont parmi les premiers organismes à s’installer. Par leur métabolisme acidifiant, ils altèrent la roche et préparent le terrain pour les mousses, puis pour les plantes vasculaires. Sans les lichens, la colonisation des surfaces minérales nues serait beaucoup plus lente.
4. D’autres exemples de symbioses non héréditaires
Le lichen est l’exemple emblématique, mais d’autres associations sont riches d’enseignements :
- Mycorhizes : association entre des champignons et les racines de 90 % des plantes terrestres. Le champignon démultiplie la surface d’absorption (eau, phosphore, azote) ; la plante fournit les sucres. Sans mycorhize, beaucoup de plantes poussent mal.
- Coraux et zooxanthelles : les coraux (cnidaires) hébergent dans leurs tissus des algues unicellulaires (Symbiodinium) qui leur fournissent jusqu’à 90 % de leur énergie. Le blanchiment des coraux observé avec le réchauffement = expulsion des zooxanthelles par stress thermique.
- Le ver de Roscoff (Symsagittifera roscoffensis) : un petit ver marin qui héberge une algue verte (Tetraselmis convolutae) dans ses tissus. Il devient quasi entièrement autotrophe, comme une plante mobile. À l’éclosion, le jeune ver doit ingérer l’algue dans son environnement pour réinstaller la symbiose : association strictement non héréditaire.
Ce qu’il faut retenir
- Un lichen = symbiose mutualiste champignon + algue (ou cyanobactérie), reconstruite à chaque génération
- L’association crée un phénotype émergent qui n’existe chez aucun partenaire seul (exemple : pariétine anti-UV)
- Aucune modification du génome n’est nécessaire pour produire ce nouveau phénotype : c’est de la diversification non génétique au sens strict
- La symbiose élargit la niche écologique : les lichens colonisent des milieux extrêmes inaccessibles aux partenaires isolés
- Autres exemples non héréditaires : mycorhizes, coraux/zooxanthelles, ver de Roscoff
🤖 Synthèse rédigée avec assistance IA à partir des cours universitaires et de sources académiques de référence.
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