Chara (algue)

Charas et Characées sont des algues multicellulaires et branchues, caractérisées par des cellules géantes (macroscopiques, d'une longueur de 1 à 2 cm pour chaque cellule de la tige principale). Ces cellules sont généralement cortiquées ; chacune est constituée d'une grande vacuole centrale, d'un endoplasme, et du cytoplasme qui contient un ou plusieurs noyau(x) et qui est animé d'un constant mouvement, dit de « cyclose ». Cette cyclose est caractérisée par une vitesse de flux au moins huit fois plus rapide (jusqu'à 70 µm/s) que celle observée chez d'autres plantes telle que l'élodée. Ceci fait des Characées un intéressant modèle de laboratoire pour l'étude du phénomène de cyclose.

Sous la membrane plasmique, l'ectoplasme (film cytosolique sans cyclose) tapissé de chloroplastes est responsable de la photosynthèse.

Aux entrenœuds, des verticilles de « rameaux » courts (appelés phylloïdes) prennent naissance, qui donneront éventuellement lieu à une future subdivision de la plante.

Leur thalle peut atteindre 120 cm de long.

Elles n'ont pas de racines, mais se fixent dans le substrat (sable, sédiment vaseux, gravier..) par des rhizoïdes.

Après un certain temps, leur cuticule se rigidifie fortement en accumulant du carbonate de calcium. Elles prennent alors une texture dure et "griffante" au toucher (comme quand on manipule des prêles).

Certaines espèces émettent une odeur alliacée quand on les écrase.

Leur "tige" est en fait un thalle dont la partie centrale est creuse et composée de nœuds, chaque entre-nœud étant une cellule géante multinucléée. À chaque nœud, un éventail de petites ramilles la fait ressembler superficiellement aux plantes du genre Equisetum.

Chez la plante en bonne santé, on observe facilement et nettement au microscope - à l'intérieur des cellules géantes - le phénomène de cyclose (ou « streaming cytoplasmique »). On n'a jamais observé de cyclose plus rapide chez d'autres plantes. Ce mouvement, normalement entretenu par des microfilaments présents à l'intérieur de la cellule, est ralenti lorsqu'un toxique (ex : cyanure, cytochalasin B) y pénètre.

On en connaît environ 400 espèces dans le monde (33 en Grande-Bretagne et Irlande selon Groves et Bullock-Webster ^[6],[7]) cependant Stewart and Church ont réduit ce nombre à 21^[8].

Hormis pour quelques espèces qui survivent en eau saumâtre ou dans des habitats maritimes périodiquement exposés aux embruns, les Characées sont des plantes aquatiques d'eau douce et claire, stagnante ou à très faible courant. Elles apprécient les eaux peu profondes (dures, éventuellement légèrement saumâtres et/ou parfois très calcaires) et ensoleillées. On les trouve parfois dans des bassins artificiels où par évaporation l'eau devient plus dure. On les trouve dans les mares, fonds de carrière inondés, lacs, en herbiers parfois denses, ou en situation de plante pionnière, éventuellement éphémère^[9].

Ces plantes étant caractéristiques de milieux faiblement à moyennement riches en éléments nutritifs, on les considère comme un bon bioindicateur de qualité de l'eau du point de vue de l'oligotrophie et d'une faible turbidité. L'eutrophisation est un des facteurs responsables de leur forte régression.

Les organes reproducteurs sont disposés à l'aisselle des verticilles. Les anthéridies et oogonies sont protégées par une couche de cellules (stériles à maturité). L'oogonium est de forme oblongue et se compose d'un seul "œuf", tandis que l'antheridium, sphérique, est composé de cellules produisant les spermatozoïdes. Ce qui fait des Characées les plus complexes de toutes les algues vertes et peut-être des descendantes directes d'un ancêtre qui pourrait aussi être celui de toutes les plantes terrestres.

De nombreux botanistes ont proposé que les Characées soient placées dans un embranchement particulier, souvent nommé Charophyta.

Leur classement cladistique (phylogénétique) est actuellement en cours de révision par les taxonomistes et les systématiciens.

L'étude de l'ADN et de l'ARN de ces plantes pourrait confirmer ou infirmer l'hypothèse que ces plantes aient été le chaînon entre la vie aquatique et terrestre, moment crucial dans l'évolution de l'arbre phylogénétique de la vie, passage entre les algues et les mousses, il y a plus de 400 millions d'années selon Karol et al. (2001, Science).

L'activité photosynthétique des Charophytes conduit à la précipitation plus ou moins cristallisée de carbonates de calcium autochtones^[10],[11] produisant une calcification intracellulaire de leur thalle et des « cellules en spirales » entourant l'oospore, appelées gyrogonites^[12]. Cette incrustation est une biominéralisation^[13] étudiée en paléohydrologie par des investigations isotopiques^[10].

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Selon Stewart & Church (1992)^[8]:

• Chara baltica Bruz.
• Chara canescens Desv. & Lois.
• Chara connivens Salzm. ex A.Braun
• Chara curta Nolta wx Kütz. (=C.aspera var. curta)
• Chara denudata (A.Braun) R.D.Wood
• Chara fragifera Durieu
• Chara intermedia Braun (=C. papillosa Kütz. and C. contraria × hispida)
• Chara mucosa J.Groves & Bullock-Webster
• Chara rudis (A.Braun) Leonh.
• Chara tomentosa L.
• Lamprothamnium papulosum (Wallr.) J.Groves
• Nitella capillaris (Krocker) J.Groves & Bullock-Webster
• Nitella gracilis (Smith) Agardh«  »
• Nitella hyalina (DC.)Agardh
• Nitella mucronata (A.Braun)Miquel
• Nitella spanioclema J.Groves & Bullock-Webster (Nitella flexilis var. spanioclema (J.Groves & Bullock-Webster))
• Nitella tenuissima (Desv.) Kütz.
• Nitellopsis obtusa (Desv.) J.Groves
• Topella intricata (Trent. ex Roth) Leonh. (à vérifier)
• Tolypella nidifica (O.F.Müll.) Leonh. (= Tolypella nidifica var. nidifica)
• Tolypella prolifera (Ziz. ex A.Braun) Leonh.

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Selon World Register of Marine Species (12 avril 2018)^[18] :