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EXPO 40 ans BCCM: Les producteurs d'oxygène

Les microalgues vertes et les diatomées sont responsables d’environ la moitié de l’oxygène que nous respirons chaque jour.

Ce sont les premiers organismes de l’histoire à produire de l’oxygène, bien avant l’arrivée des plantes. Ce faisant, elles ont jeté les bases de l’atmosphère terrestre, permettant à d’autres organismes de se développer pour former la faune et la flore riches que nous connaissons aujourd’hui.

En savoir plus sur la façon dont les cyanobactéries (et les diatomées) sont à l’origine de la vie sur Terre.

Cyanobactéries Diatomées

 

 

Cyanobactéries

Les chloroplastes

L'évolution des chloroplastes, les organites spécialisés responsables de la photosynthèse chez les plantes et les microalgues, est étroitement liée aux cyanobactéries. Selon la "théorie endosymbiotique", les chloroplastes descendent d'anciennes cyanobactéries (les premiers organismes photosynthétiques), qui ont été absorbées par les premières cellules eucaryotes dans le cadre d'une relation symbiotique.

Au fil du temps, ces cyanobactéries se sont intégrées aux cellules hôtes, leur donnant la capacité d'effectuer la photosynthèse de manière indépendante, ouvrant ainsi la voie à l'évolution des plantes et des algues. Cette relation mutualiste était incroyablement avantageuse et a conduit au développement d'organismes multicellulaires capables de cycles de vie plus complexes et de niches écologiques diverses.

An Early-Branching Freshwater Cyanobacterium at the Origin of Plastids. Ponce-Toledo et al., Current Biology (2017)

The Puzzle of Plastid Evolution, Archibald, Current Biology (2009)

 

 

Diatomées

Achnanthes cf. subsessilis (DCG 0322)

Les diatomées comptent parmi les organismes photosynthétiques les plus performants de la planète, puisqu'elles sont responsables d'environ 40 % de la productivité primaire annuelle mondiale. Cette efficacité remarquable est due à la paroi cellulaire en verre de la diatomée, également connue sous le nom de frustule. La frustule est constituée de nombreuses couches qui sont tapissées de pores de tailles différentes dans chaque couche. Ensemble, ces couches interagissent comme une structure photonique biologique, c'est-à-dire une structure capable de modifier son indice de réfraction pour manipuler la lumière. Dans le cas des diatomées, même une petite quantité de lumière peut être transférée uniformément dans toute la cellule. Ainsi, toute la lumière incidente peut être transférée à tous les chloroplastes grâce à la conduction à travers la frustule. Cela permet une photosynthèse plus efficace que celle des autres algues vertes.

Structure-based optics of centric diatom frustules: modulation of the in vivo light field for efficient diatom photosynthesis. Goessling et al., New Phytologist (2018).