La croissance et l'alimentation des champignons, un univers incroyablement fascinant !
CROISSANCE & DÉCOMPOSITION FONGIQUE
Les hyphes peuvent avoir une croissance apicale qui peut atteindre 40 micromètres par minute !
Les cellules se développent par la pointe (appelée Apex), en fonction de l'eau, des gaz et des nutriments qui se trouvent dans le sol ; elles progressent en direction de sources d'alimentation favorables et se détournent de celles qui ne le sont pas.
La croissance hyphale donne au champignon la capacité de couvrir des distances relativement longues. Certains hyphes fongiques peuvent exercer une force de 218 kg / cm2, ce qui leur permet par exemple de percer le bitume !
Tandis que dans l'apex se produit la croissance de l'hype, à l'autre extrémité, dans les parties les plus anciennes, les cellules se détériorent, elles subissent une autolyse, ou autodestruction.
Tout ce qui peut être réutilisé est déplacé vers l'apex en train de se développer, tandis que les nutriments contenus dans le reste du champignon pourrissant sont mis à la disposition des autres organismes du réseau trophique du sol.
Pézize écarlate
LES CATÉGORIES HÉTÉROTROPHES
Tous les champignons sont hétérotrophes (incapables de fabriquer leurs propres nutriments) ils doivent donc obtenir leur nourriture auprès des autres organismes.
Les organismes hétérotrophes sont classés de différentes manières, en fonction de la façon dont ils se procurent leurs aliments.
Les Saprophytes : sont les recycleurs de la nature. Ils absorbent les nutriments contenus dans des matériaux organiques morts ou en décomposition. Ils libèrent donc les minéraux destinés à être absorbés par les plantes, ils jouent un rôle déterminant dans les opérations des réseaux trophiques des sols.
Les Parasites : tirent leur subsistance des cellules d'organismes vivants, en attaquant et même parfois en tuant leurs hôtes.
Les Facultatifs : peuvent être à la fois parasites et saprophytes, en fonction des sources d'aliments disponibles.
Les Symbiotes : sont mutualistes, dans la mesure où ils obtiennent des aliments de la plante hôte d'une manière qui bénéficie mutuellement aux 2 organismes.
Les Mycorhyziens : sont de toute évidence mutualistes. Le symbiote fongique approvisionne son symbiote botanique en nutriment et reçoit en retour du carbone. Ils sont aussi saprophytes, capables de décomposer des matériaux organiques aussi bien qu'une matière inorganique qui fournit des minéraux. Ils ne sont pas les plus efficaces pour décomposer la lignite et la cellulose, mais ils peuvent en absorber quelques morceaux.
Tramète Versicolore
DIGESTION FONGIQUES & ABSORPTION DES NUTRIMENTS
Les champignons ont à leur disposition une gamme immense d'aliments et il semble bien que, quelle que soit la matière, un champignon soit capable de l'absorbe. Certains champignons généralistes peuvent digérer une vaste gamme de matières, tandis que d'autres ont des besoins nutritionnels spécifiques et de nombreux autres se situent entre les deux.
Bien que la digestion soit toujours extracellulaire, les champignons doivent produire intérieurement des enzymes nécessaires pour décomposer leurs sources de nourriture. Comme la digestion se déroule à l'extérieur de l'apex hyphal, la plupart des enzymes de la digestion sont libérées à cet endroit, après avoir été assemblées dans les corps apicaux.
Plusieurs puissantes enzymes, capables de dissoudre les composés de carbone les plus récalcitrants, sont libérés lorsque les nouvelles parois cellulaires sont mises en place. Cela exige une importante voir énorme quantité d'énergie, qui est, en définitive, fournit par l'hôte ou le symbiote.
Toutesune série d'isotropie-enzymes (enzymes complexes spécialisées) collaborent pour décomposer les aliments. Elles transforment la lignine, la cellulose et d'autres matières organiques dures en sucres simples ou en acides aminés suffisamment petits pour être absorbés par la membrane plasmique, à l'apex de l'hyphe. Chaque iso-enzyme est un peu différente des autres dans sa manière de fonctionner, en décomposant différentes parties du matériau à absorber, de manière syncrétique et rapide pour assurer une décomposition complète.
Des enzymes sont libérées à travers la membrane plasmique et sont délivrées par des vésicules intracellulaires membranaires qui fusionnent avec la membrane plasmique, déversant ou libérant leurs contenus dans la cellule : l'exocytose.
Certaines de ces enzymes travaillent directement dans la paroi cellulaire tandis que d'autres sont expulsées à l'extérieur. Un grand nombre d'entre elles restent dans le sol, et à mesure que les hyphes se déplacent, elles décomposent la matière organique et la mettent à la disposition des réseaux trophiques des sols.
2 processus biologiques font passer l'oxygène, l'eau et les nutriments à travers la paroi cellulaire et la membrane plasmique.
- Le transport passif : les molécules passent directement à travers la membrane plasmique, depuis des zones de forte concentration vers des zones de faible concentration afin de maintenir l'équilibre à l'intérieur de la cellule. Cela fait appel à la diffusion et à l'osmose.
- Le transport actif : utilise une source d'énergie chimique l'ATP (adénosine triphosphate), une molécule de haute énergie pour pomper des molécules plus grosses.
Les molécules absorbées passivement à travers la membrane sont très petites, environ 4 000 à 6 000 daltons (Dalton ou Da = masse d'un proton ou neutron). Seuls l'eau, l'oxygène, le dioxyde de carbone et les molécules de sucre très simple sont assez petits. Les molécules trop grandes utilisent des protéines de transport spécialisées fabriquées par le champignons et incrustées dans la membrane plasmique.
Chaque protéine est construite à l'intérieur de la cellule, puis incrustée dans la membrane. Seules les particules chargées d'ions passent à travers les canaux formés par ces protéines. Chaque protéine incrustée est mono-particulaire : elle ne permet le passage que d'une variété spécifique de molécule. Par exemple l'ion phosphate ne peut pas passer par une protéine incrustée conçue pour les ions calcium.
NUTRIMENTS ESSENTIELS ACHEMINÉS PAR LES PROTÉINES DE TRANSPORT
- Chacune des molécules de nutriment comme le potassium ou le phosphore,
- Les sucres,
- L'eau,
- Les celluloses (digérées grâce à l'enzyme cellulase),
- Les molécules d'azote.
Ces dernières construisent les protéines et les acides nucléiques, elles proviennent de la décomposition des matières organiques et inorganiques. Les molécules pénètrent dans la cellule par diffusion sous forme de nitrates (NO3-) et d'ammonium (NH4+).
MÉTABOLITES SECONDAIRES
Les champignons produisent et libèrent des métabolites secondaires, substances chimiques organiques, sans aucun rapport avec la digestion.
Certaines de ces substances exercent un contrôle ou un impact sur d'autres microbes.
Certaines accélèrent ou ralentissent la croissance des plantes hôtes, et d'autres peuvent tuer les racines d'autres plantes. Ces métabolites comprennent des antibiotiques (comme la pénicilline) et des aflatoxines qui sont mortelles pour les humains et les animaux.
Les métabolites produits par les champignons mycorhyziens sont utilisés dans la mycorhizosphère et agissent exactement comme les exsudats des racines de plantes dans la rhizosphère : en attirant des bactéries, d'autres champignons et des micro-organismes.
Les champignons peuvent donc ajuster leurs métabolites pour les attirer, les entretenir ou les repousser.
Le dernier article de la série concernera la reproduction des champignons...