Echange de substances carbonées par ectomycorhises

Lundi 4 juillet 2016

Dans une forêt les végétaux sont en compétition : dans le sol ils se disputent l’eau et les nutriments : Azote, Phosphore, potassium et les microéléments; dans l’air ils se concurrencent pour la lumière (les gaz CO2 et O2 étant très abondants cette compétition ne les concerne que peu ou pas). Mais y-a-t-il des cas de coopération ? Jusqu’ici cela paraissait peu vraisemblable tant la lutte pour la vie domine les espèces vivantes, cependant un article d’une équipe de chercheurs Suisses* apporte un démenti à cette vision stricte.

Les racines des arbres sont souvent colonisées par des mycéliums de champignons avec lesquels elles réalisent des échanges nutritifs ; il s’agit de comportements symbiotiques : l’arbre reçoit du champignon des nutriments, le champignon reçoit de l’arbre des substances énergétiques carbonées (sucres) qui proviennent de la photosynthèse. On distingue les champignons dont le mycélium superficiel peut simultanément recouvrir les racines d’arbres de plusieurs espèces différentes, on parle d’ectomycorhise, celle-ci n’est donc pas une symbiose stricte, elle diffère de l’endomycorhise chez laquelle le mycélium envoie des suçoirs à l’intérieur du parenchyme cellulaire de la racine ; celle-ci est stricte, elle ne peut pas relier des espèces d’arbres différentes. Les observations qui ont été faites concernent la symbiose ectomycorhisienne.

Les chercheurs ont alimenté continuellement des pointes de rameaux prises dans la canopée de 5 épicéas avec un mélange de CO2 dans lequel deux isotopes du carbone étaient présents : l’isotope 14 et l’isotope 13 mais ce dernier étant en quantités inférieures à la normale. Ce mélange va ainsi marquer tous les organes ayant reçu des molécules carbonées issues de la photosynthèse. Cinq épicéas non marqués constituaient les témoins. La présence de l’isotope 13 déficitaire a permis de suivre le trajet du carbone aussi bien dans l’arbre marqué que dans les arbres voisins et dans les carpophores des champignons ectomycorhisiens qui colonisent les racines de ces arbres.

Le marquage isotopique ainsi réalisé a montré que les substances carbonées se retrouvent dans les racines des arbres marqués mais aussi, de manière inattendue, qu’elles sont présentes dans les arbres voisins de la même espèce ainsi que dans des arbres voisins d’espèces différentes (ce qui exclue donc le passage par des greffes racinaires) ; enfin les mycéliums et les carpophores des champignons ectomycorhisiens présents sur les racines sont positifs au marquage isotopique.

Les auteurs suggèrent que les substances carbonées issues de la photosynthèse des épicéas marqués non seulement sont stockées dans les racines de l’arbre qui les produit, mais qu’elles sont distribuées, grâce aux mycorhises qui se comportent comme des tuyaux distributifs, à des arbres du voisinage déficients en sucres. La compétition est de ce fait remplacée par de la coopération.


T. Klein et al.,  Science 15 avril 2016, N° 6283, pp.342-344.      



Les questions environnementales vous intéressent-elles ? Vous pouvez enrichir vos connaissances et acquérir une vision globale de ces problèmes en lisant mon dernier livre : « Environnement, l’Hypothèque Démographique ».



Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire

Recevoir les nouveaux billets par Email