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Les spores de champignon

Quand l'étude des spores des champignons devient un véritable sport!

La reproduction et la sexualité originales des champignons.

Une particularité remarquable des champignons (une de plus!) est leur aptitude à former des types de spores extrêmement variés. Une spore est  avant toute chose une forme de propagation (on dit aussi de dissémination) et aussi bien souvent une forme de résistance aux conditions de milieu défavorables, donc une structure de survie. Une illustration assez spectaculaire est celle des spores de champignons présentes dans des poussières aériennes ramassées par Darwin en 1838 récemment mises en culture et caractérisées moléculairement par l'équipe de WJ Broughton à Genève (réf de l'article).

En matière de formation de spores, les solutions trouvées par les champignons sont multiples. Il peut s'agir de structures unicellulaires ou pluricellulaires, haploïdes ou diploïdes, issues d'une mitose  (spores dites "végétatives)" ou d'une méiose  (spores "sexuées") voire d'une simple fragmentation d'un filament mycélien (lien vers l'article de wikipedia).

Si nous prenons l'exemple de la levure de boulangerie que nous connaissons bien car elle est souvent utilisée comme organisme expérimental au lycée, il existe des spores haploïdes de type a et des spores haploïdes de type alpha lesquelles peuvent se reconnaître  (elles établissent un dialogue moléculaire via des phéromones - voir lien) et s'engager dans une fécondation (qui prend ici le nom de conjugaison). L'individu diploïde issu de cette conjugaison (le zygote) peut alors soit [1] s'engager immédiatement dans la méiose (on voit la même situation se réaliser lorsque nous étudions la sporulation chez Sordaria) pour redonner de nouvelles spores haploïdes de type a et de type alpha en ayant "au passage" bénéficié le cas échéant des recombinaisons génétiques qu'offre la méiose. Il s'agit alors d'une reproduction de type sexuée. Mais l'individu diploïde peut aussi finalement, après un certain nombre de divisions par mitose,  [2] former des spores diploïdes qui elles-mêmes pourront lors de leur germination redonner de nouvelles colonies. De leur côté, chacune des spores haploïdes de départ (des types a et alpha) peut bien entendu elle-même donner naissance par germination et mitoses à une nouvelle population de cellules parmi lesquelles certaines cellules se différencieront en spores et tout cela sans jamais recourir à la méiose. Il s'agit alors d'une reproduction non sexuée (ou asexuée ou encore "végétative").

Ainsi il existe des spores de types sexuées puisqu'elles sont issues de la méiose (ce sont des méiospores, elles sont obligatoirement haploïdes) et des spores non sexuées issues de simples mitoses (ce sont des mitospores, elles peuvent être haploïdes ou diploïdes). Les mitospores présentent le désavantage par rapport aux méiospores de ne pas avoir bénéficié des recombinaisons génétiques que génère la méiose (mais il peut exister là encore des alternatives et d'autres moyens de générer de la variablité génétique...). Cette distinction entre reproduction sexuée (formant des méiospores) et reproduction non sexuée (formant des mitospores) est à l'origine d'une grande part de la complexité (et confusion) de vocabulaire que souligne le tableau 1. En outre les spores sexuées constituent plus souvent des formes de résistance auxquelles ont recours les champignons pour passer la mauvaise saison (l'hiver sous nos latitudes, voir l'exemple du cycle d'un champignon pathogène dont on donne un commentaire sur schéma ...).

Ce sont en effet les caractéristiques de la reproduction sexuée qui définissent traditionnellement les grands groupes de champignons (et c'est encore dans la pratique des chercheurs et des spécialistes le critère essentiel de la diagnose d'une espèce lorsque bien sûr celle-ci ne forme pas de sporocarpe caractéristique). Voir le paragraphe ci-après. Ainsi tous les champignons ne pratiquant pas la reproduction sexuée se sont vus regroupés au sein d'une catégorie que les mycologues savaient être totalement artificielle mais d'une certaine façon ils n'avaient pas le choix. Tantôt classés comme champignons imparfaits, tantôt comme Deutéromycètes, tantôt comme champignons mitosporiques, etc. Et, de fait, est arrivé ce qui devait arriver à savoir qu'un champignon d'une même espèce dont la forme normale pratique la reproduction sexuée et une forme mutante qui ne la pratique plus, ont reçu deux noms différents! Les premiers sont appelés la forme téléomorphe, les seconds la forme anamorphe de l'espèce (tableau donnant des exemples de doublons de noms ana-/téléo-morphes). L'analyse moléculaire de l'ADN le montre clairement (des exemples seront donnés dans l'activité 2 proposée plus loin).

Ajoutons :

  • L'existence de situations où existent plus de deux types conjugants (et donc plus de deux sortes de sexes!) et de relations complexes d'incompatibilités gouvernant les combinaisons possibles entre les différents types conjugants.
  • L'existence parfois chez une même espèce de souches dites hétérothalliques (pour lesquelles il existe deux sortes de types conjugants, chaque un individu d'un type donné formant toujours par mitose le même type conjugant, ce qui permet de constituer des lignées de clones à l'état haploïde) et des souches dites homothalliques pour lesquelles un unique individu haploïde de départ peut-être à l'origine de la formation d'individus diploïdes et de spores issues de la méiose parce que cet individu aura au cours des mitoses successives formée une colonie au sein de laquelle des individus auront changé de type conjugant par un mécanisme de recombinaison génétique.

Ouf c'est fini! les spores de champignons c'est un véritable sport!!!!