SYMBIOSE

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Les symbioses entre autotrophes et hétérotrophes

Les symbioses entre êtres autotrophes et hétérotrophes sont caractérisées par l'association d'un végétal chlorophyllien avec un animal ou un champignon, organismes sans chlorophylle. Le caractère biochimique, trophique, de ces symbioses est évident. Les végétaux chlorophylliens sont phototrophes, tandis que les animaux et les champignons, incapables de ces synthèses, sont hétérotrophes, c'est-à-dire doivent prélever la totalité de leurs aliments chez des phototrophes. Toutes les symbioses, très nombreuses, entre plantes vertes et animaux ou champignons sont la conséquence de cette inégalité fondamentale dans les pouvoirs de synthèse.

Les symbioses dans la rhizosphère

Les sols sont peuplés de micro-organismes hétérotrophes, mais aussi de racines constamment approvisionnées en matières organiques provenant des substances synthétisées dans les feuilles. Une partie de ces matières (sucres et acides organiques, mucilages, aminoacides, vitamines, enzymes) est exsudée par les extrémités jeunes, non encore lignifiées, de l'appareil racinaire, et diffuse dans le sol. C'est pourquoi les micro-organismes pullulent dans tous les espaces soumis à cette influence (rhizosphère). Or, certains de ces micro-organismes contractent avec les parties non lignifiées des racines des associations de caractère nettement symbiotique. Mais la plupart d'entre eux en sont incapables.

Les mycorhizes

Les mycéliums de nombreuses espèces de champignons supérieurs (Ascomycètes et Basidiomycètes) se développent avec prédilection en liaison intime avec des racines. On donne le nom de mycorhizes (« champignons des racines ») à ces associations, réalisées dans tous les groupements végétaux, sous tous les climats, et dont le rôle est particulièrement important dans les milieux forestiers : tous les arbres de nos forêts (chênes, hêtres, châtaigniers, bouleaux, etc.) vivent en intime union, au niveau de leurs racines, avec des mycéliums d'amanites, de tricholomes, de lactaires, de russules, de bolets, de truffes, etc., symbioses variables suivant les espèces, les sols et les climats.

Certains champignons mycorhiziens ne pénètrent jamais dans les cellules des racines ; ils forment, autour de celles-ci (mycorhizes ectotrophes ou ectomy corhizes ; ektos = à l'extérieur), un feutrage dense et plus ou moins épais, capable, au maximum, de s'insinuer entre les cellules des couches les plus extérieures de l'écorce. D'autres champignons mycorhiziens pénètrent dans les cellules corticales (mycorhizes endotrophes ou endomy corhizes ; endon = à l'intérieur) ; mais cette intrusion est, en général, limitée par un mécanisme de phagocytose : les rameaux mycéliens s'avançant dans l'écorce au-delà d'une limite précise sont digérés. Dans quelques cas exceptionnels seulement, si l'arbre se trouve dans des conditions défavorables, certains champignons mycorhiziens peuvent devenir infectants : la symbiose se change en parasitisme.

Il a été démontré (marquage par le carbone 14, entre autres) que le partenaire fongique utilise – à la source et sans partage grâce à son union exclusive avec la racine – les sucres et les mucilages, éventuellement aussi les vitamines, produits par le partenaire chlorophyllien. Beaucoup de champignons mycorhiziens sont, d'ailleurs, incapables de décomposer la cellulose et la lignine des litières et des débris végétaux enfouis dans le sol ; la seule source de carbone dont ils peuvent disposer se trouve donc dans l'appareil racinaire d'un arbre. Mais le partenaire chlorophyllien profite aussi de l'association : d'une part, le champignon augmente la surface de contact des racines avec le sol – le mycélium, qui s'étend très loin dans la terre, draine vers les racines de l'eau et des sels minéraux –, d'autre part, il apporte un complément alimentaire sous forme de molécules organiques immédiatement assimilables. Cet apport a été si efficace pour certaines herbes qu'il a fini par couvrir tous leurs besoins alimentaires : leurs feuilles se sont atrophiées ; la teneur en chlorophylle de leur appareil aérien a diminué ; le terme de cette évolution est présenté par des herbes sans chlorophylle, réduites à un organe souterrain (rhizome ou complexe racinaire) associé en permanence à un mycélium, et produisant périodiquement [...]

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Pour citer l’article

Pierre CACHAN, Georges MANGENOT, « SYMBIOSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/symbiose/