I. Le lichen : une grande diversité d’organismes au fonctionnement particulier

Les lichens naissent de la symbiose entre un champignon hétérotrophe (ne pouvant pas produire les substances organiques nécessaires à son développement), dit mycobionte, et un photobionte autotrophe (qui a contrario produit lui-même les substances organiques). Ce dernier est constitué d’une algue verte et/ou d’une bactérie capable de photosynthèse, une cyanobactérie (Asplund et Wardle, 2017).

Les lichens sont des cryptogames (organismes avec des parties reproductrices cachées) qui se développent lentement et ont une longévité pouvant aller jusqu’à des centaines d’années selon les espèces (Agnan, 2016b ; Asplund et Wardle, 2017). Leurs aptitudes à s’adapter à des conditions de vie extrêmes et à jouer un rôle d’auxiliaire pour l’implantation d’organismes vascularisés, tels que les plantes, font qu’ils sont qualifiés d’organismes pionniers (Lohezic-Le Devehat, 2020).

Ils recouvrent 8% de la surface terrestre et sont particulièrement présents dans les toundras, les forêts et les plaines sèches (Asplund et Wardle, 2017). Les lichens sont des végétaux très complexes en raison de l’équilibre symbiotique qui régit leur existence ainsi que de l’écosystème à leur surface (Lohezic-Le Devehat, 2020).

Le lichen a une structuration particulière majoritairement composée par celle du champignon et aucun système de vascularisation (Agnan, 2016a) (voir Fig. 2). Il est formé de 4 couches : cortex supérieur, couche algale, couche médullaire et cortex inférieur (Asta et Van Haluwyn, 2013). Entre les cortex supérieur et inférieur, les cellules du photobionte, dites algales, sont entremêlées dans les filaments du mycobionte, dénommés hyphes (cellules fongiques) (Agnan, 2018). Après cet enchevêtrement de cellules, les rhizines fongiques permettent la fixation du lichen au substrat (Asta et Van Haluwyn, 2013).

Cette structuration peut varier avec la présence partielle ou exclusive de cyanobactéries en symbiose avec le mycobionte. Ces cyanobactéries peuvent être sous forme de verrues localisées à l’extérieur ou à l’intérieur du thalle, ou corps du lichen, principalement composé des cellules du mycobionte. On les appelle des céphalodies filamenteuses (Lohezic-Le Devehat F., 2020).

La reproduction des lichens

D’un point de vue fongique, les champignons sont les seuls capables d’assurer la reproduction des lichens de manière sexuée ou asexuée. En effet, l’algue se reproduit uniquement par mitoses (Asta, Van Haluwyn, et Bertrand, 2016 ; Agnan, 2016a).

La reproduction sexuée

Les hétérotrophes ayant une reproduction sexuée sont principalement les ascomycètes (Asta, Van Haluwyn, et Bertrand, 2016). Les ascomycètes possèdent des spores contenus dans des asques qui sont relâchés par rupture du sommet de la paroi de l’asque. Le lichen pourra alors se reproduire grâce à des ascomes qui peuvent être soit sous la forme de périthèce (sphère creuse), ou d’apothécie (petit disque) (Asta et Van Haluwyn, 2013).

Les basidiomycètes peuvent également être acteurs d’une symbiose lichénique et assurer une reproduction sexuée. Cependant, ils représentent seulement 1 à 2% de la population des champignons lichénisés. De plus, leurs spores se développent à l’extérieur des cellules, dites basides, et non plus dans des asques, pour atteindre des organes reproducteurs externes sous forme de « petites cornes » : les stérigmates. Le genre le plus représenté est le Lichenomphalia avec des organes reproducteurs en forme de « petits champignons à lames » (Asta, Van Haluwyn, et Bertrand, 2016 ; Asta et Van Haluwyn, 2013).

La reproduction asexuée

La reproduction asexuée existe également et peut être de 2 types (Agnan, 2016a). Cette multiplication végétative peut être effectuée par les sorédies. Constitués de filaments mycéliens et d’algues vertes, ces amas peuvent être transportés par l’air, l’eau et les insectes et à l’origine de la colonisation de nouveaux milieux. Les isidies, quant à elles, sont des prolongements du cortex qui peuvent se désolidariser du corps du lichen par l’action des insectes.

Fonctionnement de la symbiose