Cycle de vie de Chlamydomonas (Avec diagramme)

Dans cet article, nous discuterons des méthodes de reproduction asexuées et sexuelles qui se produisent dans le cycle de vie de chlamydomonas.

1. Reproduction asexuée :

Elle se fait par les méthodes suivantes :

(A) Par zoospores – La formation de zoospores a lieu dans des conditions favorables. La formation de zoospores se déroule comme suit:

Le protoplaste se contracte et se sépare de la paroi cellulaire. La cellule mère perd les flagelles ou, chez certaines espèces de Chlamydomonas, les flagelles sont absorbés. Les vacuoles contractiles et l’appareil neuro-moteur disparaissent. Le protoplasme se divise longitudinalement par une simple division mitotique formant deux protoplastes filles.

La deuxième division longitudinale du protoplasme a lieu à angle droit par rapport à la première, produisant ainsi quatre chloroplastes filles. Parfois, le protoplasme peut se diviser davantage pour former 8-16-32 protoplastes filles. Les pyrénoïdes et les initiales de l’appareil neuro-moteur se divisent également. Les vacuoles contractiles se développent également dans les protoplastes filles. Chaque cellule fille développe une paroi cellulaire, des flagelles et se transforme en zoospore (Fig. 6).

Les zoospores sont libérées de la cellule mère ou du zoosporange par gélatinisation ou rupture de la paroi cellulaire. Les zoospores sont de structure identique à la cellule parente mais de taille plus petite. Les zoospores s’agrandissent simplement pour devenir des Chlamydomonas matures. Dans des conditions favorables, la formation de zoospores peut avoir lieu toutes les 25 heures.

( ii) Par les aplanospores :

Les aplanospores se forment légèrement dans des conditions défavorables, par exemple chez C. caudata. La cellule mère perd des flagelles.

Le protoplaste s’arrondit et sécrète une paroi mince à l’extérieur mais ne se développe pas Fig. 7. (A) Cellule mère, (B) Formation d’Aplanospores, (C) Flagelles des pores d’Hypnos. Ces structures non mobiles sont appelées aplanospores. À l’approche de conditions favorables, les aplanospores peuvent germer directement ou se diviser pour produire des zoospores (Fig. 7 Bis, B).

(iii) Par Hypnospores:

Dans des conditions extrêmement défavorables, le protoplaste développe une paroi épaisse et la structure développée est appelée pore d’Hypnos, par exemple chez C. nivalis. Les hypnospores germent également comme des aplanospores à l’approche de conditions favorables. (Figue. 7 C).

( iv) Stade Palmella:

Le stade palmella se forme dans des conditions défavorables telles que pénurie d’eau, excès de sels, etc. Le protoplaste de la cellule mère se divise pour former de nombreux protoplastes filles, mais ils ne forment pas de zoospores. La paroi cellulaire mère se gélatinise pour former une gaine mucilagineuse autour des protoplastes filles. Les protoplastes filles développent également une paroi gélatineuse autour d’eux, mais ne développent pas de flagelles.

Ces segments de protoplastes sont appelés palmellospores. La division et les visions rouges de ces protoplastes forment finalement une colonie amorphe avec un nombre indéfini de spores et on l’appelle stade palmella (Fig. 8). Lorsque des conditions favorables reviennent, la paroi gélatineuse est dissoute, les palmellospores développent des flagelles et les spores sont libérées pour former de nouveaux thalles.

2. Reproduction sexuée :

La reproduction sexuée chez Chlamydomonas peut être isogame, anisogame ou oogame. le thalle peut être homothallique, c’est-à-dire que les deux types de gamètes sont produits dans le même thalle, par exemple C. mogama et C. media, ou peuvent être hétérothalliques, c’est-à-dire que les gamètes (+) et (-) proviennent de parents différents, les gamètes peuvent être nus et appelés gymnogamètes, par exemple C. debaryana, ou recouverts d’une paroi cellulaire appelée calyptogamètes, par exemple C. media.

(i) Isogamie:

La plupart des espèces de Chlamydomonas sont de nature isogame. Dans la reproduction isogame, la fusion des gamètes, qui sont de taille, de forme et de structure similaires, a lieu. Ces gamètes sont morphologiquement similaires mais physiologiquement différents.

Chez de nombreuses espèces isogames, les cellules végétatives peuvent fonctionner directement comme des gamètes sans subir de division, par exemple chez C. snowiae, cette fusion est appelée hologamie. Les thalles perdent leurs murs et fonctionnent comme des gamètes.

Les deux gamètes se rapprochent l’un de l’autre par leurs extrémités antérieures et la fusion ultérieure se fait sur les côtés latéraux (Fig. 9 BIS à D). Le produit de fusion est une structure quadri flagellée et bi-nucléée avec deux pyrénoïdes et deux taches oculaires. Le zygote quadri flagellé reste mobile pendant plusieurs heures à quelques jours. (Figue. 9 E, F).

Chez C. eugametos, les cellules végétatives ne perdent pas leurs parois, après l’union, le contenu d’un gamète entre dans un autre gamète en tant que tel. Selon Chapman (1964), la reproduction isogame se fait par la production de 8, 16 ou 32 gamètes bi-flagellés. Le processus se déroule comme suit (Fig. 10). Le thalle végétatif fonctionnant comme gamétangium s’arrête et perd ses flagelles.

Le protoplaste se retire de la paroi cellulaire. Le protoplaste se divise par divisions mitotiques longitudinales répétées pour produire 8-16-32 ou 64 protoplastes filles. Chaque protoplaste fille développe une paire de flagelles et se transforme en gamète. Les gamètes sont libérés en brisant le mur du gamétangium. Les flagelles des gamètes sont recouverts d’agglutines et sécrètent une hormone appelée gamone.

Ces substances chimiques sont impliquées dans la reconnaissance des gamètes des souches opposées. Chez les espèces hétérothalliques (+) et (-), les gamètes se regroupent et ce phénomène est appelé agglutination. Les gamètes de souche opposée fusionnent par extrémité antérieure, c’est-à-dire par fusion apicale, ou latéralement, c’est-à-dire par fusion latérale (Fig. 10). Les gamètes appariés s’éloignent de la touffe.

La paroi au lieu de contact se dissout et la fécondation se déroule en deux étapes: la plasmogamie et la caryogamie. Dans la plasmogamie, la fusion du cytoplasme et dans la caryogamie, la fusion des noyaux a lieu. Après la fécondation, un zygote quadriflagellé se forme. Le zygote perd plus tard des flagelles et se couvre d’une paroi épaisse et s’appelle maintenant zygospore.

( ii) Anisogamie:

Dans la reproduction anisogame, les gamètes sont de taille inégale. Les gamètes mâles ou microgamètes sont plus petits, les gamètes femelles ou macrogainètes sont plus grands, par exemple chez C. braunii et C. suboogama. Les macrogamètes se forment dans un gamétangium femelle dans lequel le protoplaste se divise pour ne former que 2 à 4 gamètes (Fig. 11 Bis, C).

Les microgamètes se forment dans le gamétangium mâle où le protoplaste se divise pour former 8 à 16 gamètes (Fig. 11 B, D). Les microgamètes sont plus actifs que les macrogamètes. Les microgamètes se rapprochent du macrogamète, le protoplaste du microgamète entre dans le macrogamète et après fusion, un zygote diploïde se forme. Le zygote sécrète une paroi épaisse et se transforme en zygospore (Fig. 11 E-H).

( iii) Oogamie:

La reproduction sexuée oogame a lieu chez C. coccifera et C. ooganum. Le thalle végétatif fonctionnant comme cellule femelle retire ses flagelles et fonctionne directement comme macrogamète ou œuf non mobile. Le gamète femelle contient de nombreux pyrénoïdes (Fig. 12 BIS, B).

Les microgamètes sont formés par quatre divisions de protoplastes comme dans le cas d’une reproduction anisogame (Fig. 12 C, D). Le microgamète atteint le gamète femelle et s’unit par des extrémités antérieures. La paroi de contact entre les deux se dissout. Après plasmogamie et caryogamie, un zygote diploïde se forme (Fig. 12 Ex.). Le zygote sécrète une paroi épaisse et se transforme en zygospore.

Zygote/Zygospore :

Le zygote est une spore diploïde au repos. Le zygote sécrète une paroi épaisse lisse ou ornée. Le zygote accumule une grande quantité d’huiles et d’amidon. Les zygospores sont de couleur rouge en raison de la présence d’hématochrome. la zygospore survit à une longue période de conditions défavorables et germe à l’approche d’une saison favorable.

Lorsque la période de repos est terminée et que les conditions favorables réapparaissent, la zygospore germe. Son noyau diploïde se divise par méiose pour former quatre noyaux haploïdes. Les quatre protoplastes filles, chacun avec un noyau haploïde, forment quatre zoospores haploïdes ou méiozoospores.