PÉRIPHYTON: CARACTÉRISTIQUES, MORPHOLOGIE, COMPOSANTS, CROISSANCE - LA BIOLOGIE - 2024

Le périphyton, connu par certains sous le nom de biofilm, peut être défini comme un ensemble de micro-organismes qui forment une sorte de revêtement de ou est ancré à divers substrats. Les microorganismes qui composent le périphyton sont maintenus ensemble grâce à la présence de la matrice extracellulaire qu'ils sécrètent.

En raison de la grande diversité de microorganismes dans le périphyton, on le trouve dans tous les types d'habitats, même dans les conditions climatiques les plus défavorables, comme les glaciers et même les sources chaudes.

Périphyton. Source: Everglades NPS de Homestead, Floride, États-Unis

D'un point de vue écologique, le périphyton est très important, car il remplit diverses fonctions dans les écosystèmes, parmi lesquelles se distingue sa capacité d'indicateur des niveaux de pollution.

Caractéristiques générales

Le périphyton est un réseau tissé complexe qui est généralement attaché à un certain type de substrat immergé dans l'eau. De même, étant donné que les organismes qui le composent ont tendance à se reproduire de façon exponentielle, le périphyton a une croissance rapide. En effet, le milieu contient les nutriments nécessaires pour que les micro-organismes se développent de manière optimale.

De même, l'une des caractéristiques les plus notables de la périphérie est que les organismes qui la composent sécrètent une sorte de matrice extracellulaire de consistance gélatineuse qui les maintient ensemble et ancrés les uns aux autres et au substrat.

Le périphyton est composé d'une grande variété de micro-organismes tels que des bactéries, des protozoaires et des algues. Chacun de ceux-ci apporte ses propriétés et caractéristiques particulières au périphyton pour qu'il prospère, se développe et prévale.

Morphologie

Morphologiquement, le périphyton est observé comme un mince tapis qui recouvre les différentes surfaces trouvées dans les eaux. Il est constitué d'une large gamme de micro-organismes de différents types, tels que les algues, les bactéries, les champignons et les protozoaires qui sécrètent une matrice polysaccharidique dans laquelle ils sont compactés.

Bien que le périphyton couvre une grande variété de substrats, de nouvelles recherches semblent suggérer qu'il se trouve principalement sur les plantes.

Certains spécialistes la décrivent comme une sorte d'herbe, dont l'épaisseur peut varier selon l'écosystème dans lequel elle se trouve. La texture du périphyton est assez lisse, même classée comme limace par certains spécialistes. La couleur prédominante est le vert, trahissant ainsi l'abondance d'organismes photosynthétiques dans sa composition.

Composants

Les composants du périphyton sont assez variés, principalement des membres des royaumes monera et protista.

Organismes du royaume de Monera

La quantité de bactéries présentes dans le périphyton est très abondante. Bien sûr, les espèces bactériennes ne sont pas standard, elles dépendent plutôt de l'écosystème dans lequel elles se trouvent.

Cependant, en tenant compte de diverses études dans lesquelles le périphyton a été caractérisé dans diverses régions du monde, il peut être établi que les genres procaryotes qui y sont présents avec une plus grande fréquence sont les suivants:

• Enterobacter sp: composé de bactéries anaérobies qui sont principalement des décomposeurs de matière organique. Ils effectuent également le processus de fermentation par lequel ils métabolisent les glucides et, également dans des conditions aérobies, ils sont capables d'oxyder une grande variété de substrats. Certains sont également des agents pathogènes humains reconnus.
• Pseudomonas sp: sont des bactéries en forme de bacilles à Gram négatif qui se développent principalement dans des environnements riches en oxygène. Ce sont des organismes positifs à la catalase, ils peuvent donc dégrader le peroxyde d'hydrogène. Grâce à la diversité métabolique, ils ont la capacité de coloniser un large éventail d'environnements, ce qui permet de les trouver comme composants du périphyton dans de nombreux écosystèmes.
• Citrobacter sp: groupe constitué de bactéries bacillaires ayant un métabolisme aérobie. Ils sont gram négatifs et sont capables de fermenter certains glucides tels que le lactose. Ce sont des habitants communs de l'eau et du sol, c'est pourquoi ils sont des composants réguliers du périphyton.
• Autres types de bactéries: les autres genres bactériens qui ont été trouvés comme composants du périphyton dans une multitude d'environnements sont Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp et Klebsiella sp, entre autres.
• Cyanobactéries: elles sont généralement connues sous le nom d'algues bleu-vert. Ils ont des pigments tels que la chlorophylle à l'intérieur de leurs cellules, de sorte que certains peuvent photosynthétiser. Ils sont également capables d'utiliser l'azote atmosphérique comme source de cet élément.

Organismes du royaume protiste

Les membres du royaume protiste qui font partie du périphyton sont des algues et des protozoaires, parmi lesquels:

• Chlorophytas: ce sont les algues dites vertes, avec de la chlorophylle abondante dans leurs cellules, ce qui leur donne leur couleur verte caractéristique. En raison de la présence de chlorophylle, ce sont des organismes autotrophes, capables de réaliser le processus de photosynthèse. Sa taille est variable et des algues vertes peuvent être observées dans le périphyton, à la fois macroscopiques et microscopiques. Parmi les genres d'algues vertes trouvées dans le périphyton, on peut citer Ulothrix, Chaetophora et Oedogonium, entre autres.
• Rhodophytas: communément appelées algues rouges. Ils sont généralement multicellulaires et contiennent de la chlorophylle et d'autres pigments, tels que les caroténoïdes. Ces derniers contribuent à lui donner sa coloration rougeâtre typique. L'un des genres d'algues rouges les plus couramment trouvés dans le périphyton est Hildebrandia.
• Les diatomées: ce sont des algues unicellulaires assez communes dans les habitats marins. Ils se caractérisent par le fait que leurs cellules sont limitées par une paroi cellulaire constituée de dioxyde de silicium hydraté. Ils sont capables de photosynthèse. Les genres de diatomées les plus courants dans le périphyton sont Cocconeis, Cymbella et Navicula, entre autres.

Diatom, membre régulier du périphyton. Source: Picturepest

• Protozoaires: ils se caractérisent par le fait d'être des organismes microscopiques eucaryotes, unicellulaires et généralement hétérotrophes. Certains ont des flagelles qui les aident dans le processus de locomotion. Les genres de protozoaires communs dans le périphyton sont Stentor, Vorticella, Euplotes et Epistylis, entre autres.

Augmenter

La croissance et le développement du périphyton est un processus graduel qui comprend plusieurs étapes:

• Contact et ancrage à la surface: c'est la phase initiale du processus de formation du périphyton. A ce stade, les bactéries et autres microorganismes qui le forment commencent à établir certaines connexions avec le substrat et à s'y ancrer. Au départ, ces connexions sont quelque peu faibles, mais à mesure que le nombre de micro-organismes augmente, elles deviennent plus fortes.
• Formation de microcolonies: les micro-organismes qui s'étaient ancrés au substrat commencent à se reproduire, principalement de manière asexuée par fission binaire.
• Communication entre molécules et production de la matrice extracellulaire: grâce à un mécanisme appelé "quorum sensing", des liaisons sont établies entre les différentes cellules. De même, la production d'EPS (substances polymères extracellulaires) est augmentée, ce qui contribue à la proximité des micro-organismes.
• Maturation du périphyton: déjà à ce stade, une structure complexe commence à se développer. Ici, les organismes qui composent le périphyton commencent à s'adapter à des aspects tels que la disponibilité de l'oxygène et de certains nutriments.

Stades de croissance du périphyton. Source: Aalexopo

Utilitaire

Le périphyton est un élément d'une importance vitale dans les écosystèmes, car grâce à lui, il est possible, par exemple, de déterminer le degré de contamination, ainsi que de nettoyer les eaux polluées. De la même manière, le périphyton sert de source de nourriture aux poissons de l'écosystème dans lequel il se trouve, il est donc également utilisé en aquaculture.

Indicateur de pollution et de qualité de l'eau

Le périphyton a été utilisé dans de nombreux écosystèmes comme indicateur des niveaux de pollution. En effet, il existe des organismes qui ont une prédilection pour certains composants qui peuvent être considérés comme des polluants.

En ce sens, lorsque vous souhaitez connaître les niveaux de contamination d'un site, vous pouvez prélever un échantillon du périphyton qui y a poussé et identifier les microorganismes qui y sont présents.

En connaissant la relation entre certains microorganismes du périphyton et certains polluants, il est possible de conclure sans aucun doute si un environnement est contaminé ou non.

De même, le périphyton peut être utilisé pour déterminer la qualité de l'eau en raison de sa grande sensibilité aux changements et de la réponse rapide qu'il génère.

Nettoyeur d'écosystème

Diverses études ont montré que le périphyton est un excellent nettoyant des écosystèmes. En effet, les micro-organismes qui le composent sont capables d'absorber et de métaboliser certains polluants, tels que certains métaux tels que le zinc, le cadmium, le cuivre et le nickel.

En faisant cela, ils réduisent considérablement les niveaux de pollution à certains endroits. Ses capacités à éliminer les produits chimiques nocifs et à réduire la turbidité de l'eau sont actuellement à l'étude.

Aliments pour poissons et dans l'industrie de l'aquaculture

Le périphyton s'est avéré être une source de nourriture pour certains poissons qui présentent certaines adaptations qui leur permettent de gratter le périphyton du substrat. De même, il a été utilisé dans certains projets impliquant l'aquaculture afin de nourrir les poissons et mollusques ainsi élevés.

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