La symbiose

Lors de notre interview avec M. Coutos, ce dernier nous a parlé d’une notion fort intéressante :  la symbiose. Mais qu’est-ce que la symbiose ? C’est ce que nous allons tenter de découvrir ici.

La symbiose est une association entre deux organismes d’espèces différentes, dont chacun tire un bénéfice. L’organisme le plus petit est appelé symbiote, et le plus grand l’hôte. La symbiose sert généralement, en ce qui concerne le règne végétal, à optimiser un réseau racinaire ne répondant pas suffisamment aux besoins de la plante. Pour mieux illustrer la symbiose, rien de mieux que de prendre un exemple concret que vous avez sûrement dû observer lors d’une ballade en forêt : celui des truffes et du chêne. En effet cette association est une symbiose, avec le chêne jouant le rôle de l’hôte, et les truffes jouant le rôle des symbiotes. Le chêne fournit via ses racines le carbone fabriqué lors de la photosynthèse au champignon (qui peut donc se développer), et le champignon fournit au chêne l’azote, le phosphate et d’ autres substances qui vont permettre au chêne d’améliorer sa nutrition.

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Lors de la symbiose entre la truffe et le chêne, la truffe est la symbiote et le chêne est l’hôte

Il existe deux types de symbiose : l’endosymbiose et l’ectosymbiose. Dans les cas d’une endosymbiose, la symbiote se trouve dans les cellules de l’hôte, ce qui est par exemple le cas avec le rhizobium. (Pas de panique si vous ne connaissez pas le rhibozium, nous vous l’expliquons plus bas !) Dans l’ectosymbiose, les symbiotes vivent à la surface de l’hôte. Comme ectosymbiose, on peut par exemple citer le lichen, qui est l’association d’un champignon et d’ une algue le plus souvent. L’algue va fabriquer de la matière organique qui sera utile pour les deux organismes et le champignon va apporter de l’eau et des sels minéraux.

Les plantes font donc appel aux symbioses pour améliorer leur surface d’échange avec le sol : c’est un moyen efficace d’optimiser leurs rendements tout en restant fixes, donc idéal pour les plantes.

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Dessin d’une ectosymbiose entre un arbre et un champignon dont les racines sont reliées

Parmi les symbioses remarquables, on peut noter celles ayant lieu avec des mycorhizes et celles ayant lieu avec une bactérie appelée rhizobium (comme évoqué plus haut).

Chez certaines plantes sauvages, l’observation des racines montre une absence totale de poils absorbants (pour en savoir plus sur les poils absorbants, cliquez sur le lien en rouge). En lieu et place de ces derniers, se trouve un manchon jaune/orangé autour des racines les plus fines : il s’agit des mycorhizes. Les mycorhizes sont des symbioses entre des champignons de la litière (= du sol) et les racines des végétaux. Lors d’une symbiose mycorhizienne, le champignon absorbe l’eau et en donne une grande partie à la plante, tandis que la plante produit de la matière organique qu’elle retournera au champignon. (La symbiose mycorhizienne peut être une ectosymbiose ou une endosymbiose selon les cas.) Ainsi les plantes mycorhiziennes sont plus productives que celles qui ne le sont pas. Cliquez ici pour découvrir une animation récapitulant tout cela !

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Mycorhize sur une racine

D’autres plantes ont développé une symbiose avec une bactérie appelée rhizobium. Le rhizobium va former des nodules (= de petites boursouflures) sur les racines de la plante qui vont ensuite fixer l’azote présent dans l’air, élément nécessaire au bon fonctionnement des plantes. Cette symbiose permet aux bactéries de bénéficier du micro-habitat favorable qu’est leur hôte. En contrepartie, l’azote fixé par le rhizobium sera transformé en ammonium,  dont la plante pourra se nourrir.

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Nodules de rhizobium

Pour conclure sur le rhizobium, voici une petite vidéo (en anglais), où les nodules du rhizobium (rhizobia dans la vidéo) fixent l’azote (N), et le redistribuent à la plante.

Image de prévisualisation YouTube

Remarque : Autrefois, après avoir fait un an de culture de blé, les agriculteurs faisaient pousser de la luzerne : en effet, ayant une symbiose avec le rhizobium, la luzerne ré-enrichissait le sol en azote, azote que le blé avait complètement absorbé. Désormais cette rotation des cultures a été abandonnée au profit du rendement économique, et les agriculteurs préfèrent mettre des produits chimiques plutôt que faire une année sans blé.

Ainsi, lorsque le réseau racinaire des plantes ne suffit pas à satisfaire à leurs besoins, ces dernières développent des symbioses qui leur permettent, tout en restant fixées, de s’associer à un organisme pour optimiser leurs rendements.

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