Comment le lichen est-il composé?

Le lichen est une symbiose complexe entre deux organismes principaux : un champignon, appelé mycobionte, et un partenaire photosynthétique, souvent une algue verte ou une cyanobactérie, désigné sous le nom de photobionte. Le rôle du mycobionte, qui compose environ 90 % de la masse totale du lichen, est de fournir une structure protectrice. Cette structure permet de capter l'eau et les nutriments présents dans l'air et le substrat grâce à des filaments fongiques appelés hyphes. Ces hyphes peuvent absorber l'humidité ambiante et capturer des minéraux dissous dans l'eau de pluie, ce qui est fondamental pour la survie dans des environnements arides ou pauvres en nutriments.

Le photobionte, quant à lui, peut être une algue du genre Trebouxia ou une cyanobactérie comme Nostoc. Ces cellules photosynthétiques utilisent la lumière du soleil pour produire des sucres par photosynthèse, lesquels constituent une source d'énergie pour le mycobionte. Cette interaction symbiotique permet au lichen de survivre dans des environnements où peu d'autres formes de vie peuvent s'épanouir, comme les déserts ou les régions polaires. Les lichens sont ainsi capables de croître sur des surfaces aussi variées que les roches, les écorces d'arbres, et même le sol nu, démontrant une formidable adaptabilité. Cette association complexe est un exemple de mutualisme, où chaque partenaire bénéficie de la relation, ce qui leur permet de coloniser environ 6 à 8 % de la surface terrestre.

Le thalle du lichen est une structure multicouche complexe qui remplit plusieurs fonctions vitales. En surface, le cortex supérieur est formé de cellules fongiques compactes qui protègent le lichen contre les agressions mécaniques et les rayons UV nocifs. Ce cortex est souvent responsable de la couleur du lichen, qui peut varier du gris au vert, en passant par le jaune vif et le rouge, selon les pigments présents dans les cellules fongiques.

Sous le cortex, la couche algale abrite les cellules du photobionte. Cette couche est cruciale car c'est ici que se déroule la photosynthèse. Les cellules algales, souvent disposées en une fine couche juste sous le cortex, sont en contact étroit avec les hyphes fongiques, ce qui facilite le transfert des sucres produits vers le mycobionte. La médulla, située sous la couche algale, est composée de filaments fongiques lâches et spongieux, permettant le transport de l'eau et des nutriments à travers le thalle. Cette structure spongieuse contribue également à la rétention d'eau, essentielle pour maintenir l'activité métabolique pendant les périodes sèches.

Enfin, le lichen est ancré à son substrat par des structures spécialisées appelées rhizines. Ces filaments fongiques ne transportent pas les nutriments mais assurent une fixation solide au substrat, qu'il s'agisse de roche, d'écorce ou de sol. Le thalle d'un lichen peut varier en taille, allant de quelques millimètres à plusieurs dizaines de centimètres de diamètre, selon l'espèce et les conditions environnementales. Cette architecture stratifiée permet au lichen d'exploiter efficacement les ressources disponibles tout en offrant une protection contre les conditions environnementales extrêmes.

Les lichens présentent une diversité morphologique remarquable, répartie en trois principaux types de thalles : crustacés, foliacés et fruticuleux, chacun adapté à des environnements spécifiques. Les lichens crustacés forment une croûte étroitement adhérente au substrat. Cette forme est particulièrement résistante aux conditions climatiques extrêmes, car elle minimise la surface exposée et limite la perte d'humidité. Les lichens crustacés sont souvent les premiers à coloniser les surfaces rocheuses nues, contribuant à la formation du sol par la décomposition du substrat.

Les lichens foliacés, en revanche, ressemblent à de petites feuilles et possèdent une structure laminaire avec une face supérieure et inférieure distincte. Ils sont attachés au substrat par des rhizines et peuvent atteindre plusieurs centimètres de large. Cette forme permet une plus grande surface pour la photosynthèse, ce qui est avantageux dans des environnements où la lumière est abondante mais où la compétition pour l'espace est faible.

Les lichens fruticuleux, souvent pendants ou dressés, ont une apparence buissonnante ou en touffes. Ces lichens peuvent capturer l'humidité de l'air grâce à leur structure tridimensionnelle, ce qui les rend bien adaptés aux environnements humides ou aux forêts où ils peuvent pendre des branches. Les lichens fruticuleux peuvent être très variés, allant de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres de longueur, selon l'espèce. Cette diversité morphologique permet aux lichens de coloniser une grande variété de niches écologiques, chaque type de thalle offrant des avantages spécifiques dans son environnement.

Les lichens ont développé des stratégies de reproduction variées pour assurer leur propagation et leur survie. La reproduction asexuée est courante et se fait par des structures spécialisées telles que les sorédies et les isidies. Les sorédies sont de petits granules contenant à la fois des cellules fongiques et algales, prêtes à être dispersées par le vent ou l'eau pour former de nouveaux lichens. Les isidies sont des excroissances du thalle qui se détachent facilement et peuvent se propager de manière similaire. Ces structures permettent une dispersion efficace dans l'environnement, augmentant la probabilité de colonisation de nouveaux habitats.

La reproduction sexuée, bien qu'elle soit moins fréquente, est également possible. Elle implique la formation de structures spécialisées appelées apothécies ou périthèces, où le mycobionte produit des spores. Ces spores doivent ensuite trouver un nouveau photobionte pour former un nouveau lichen, ce qui représente un défi évolutif. Les spores fongiques sont souvent libérées en grandes quantités pour maximiser les chances de succès.

Les mécanismes de dispersion incluent le vent, l'eau et les animaux, qui transportent les fragments de lichen vers de nouveaux habitats. Les lichens peuvent ainsi coloniser de vastes zones, des sommets montagneux aux forêts denses, en passant par les déserts arides. Cette diversité de stratégies de reproduction et de dispersion assure la résilience des populations de lichens face aux changements environnementaux, leur permettant de s'établir dans des niches écologiques variées et parfois extrêmes.