Sciences · Biologie
La symbiose
Une symbiose est une association intime et durable entre deux organismes d’espèces différentes. En français courant, le mot désigne surtout une relation où les deux partenaires sont gagnants.
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Les lichens, les récifs coralliens, les forêts et même nos propres cellules reposent sur des symbioses. Le terme a été employé en 1879 par le botaniste allemand Heinrich Anton de Bary, au sens de « vie commune » d’organismes différents. Selon les auteurs, il recouvre toutes les associations durables, y compris le parasitisme, ou seulement celles qui profitent aux deux partenaires. En France, l’usage scolaire et courant retient souvent ce second sens.
Les différents types d’interactions durables
| Interaction | Espèce A | Espèce B | Exemple |
|---|---|---|---|
| Mutualisme | + | + | Abeille et fleur, mycorhizes |
| Commensalisme | + | 0 (indifférente) | Rémora accroché au requin, plantes épiphytes sur les arbres |
| Parasitisme | + | – | Ténia et être humain, gui et pommier |
| Amensalisme | 0 | – | Moisissure Penicillium inhibant des bactéries |
Le mutualisme peut être facultatif (chaque partenaire peut vivre seul, comme le poisson-clown et l’anémone) ou obligatoire (aucun ne survit sans l’autre, comme le figuier et sa guêpe, voir coévolution).
Des symbioses essentielles
Les lichens
Un lichen associe un champignon et un partenaire photosynthétique (algue verte ou cyanobactérie). Le champignon fournit eau, sels minéraux et protection contre la dessiccation ; l’algue fournit les sucres de la photosynthèse. Ensemble, ils colonisent les rochers nus, les toits, la toundra, et figurent parmi les premiers êtres vivants à s’installer sur un sol vierge. Des études récentes ont montré que de nombreux lichens hébergent aussi une levure, faisant d’eux des associations à trois partenaires ou plus. Sensibles à la pollution atmosphérique, ils servent de bio-indicateurs.
Les mycorhizes
Environ 80 à 90 % des plantes terrestres vivent en association avec des champignons du sol fixés à leurs racines. Les filaments du champignon prolongent les racines et apportent eau, phosphore et azote ; la plante lui cède en échange jusqu’à 20 % environ des sucres qu’elle produit. Cette symbiose remonte à la sortie des eaux des plantes, il y a environ 450 millions d’années. Les truffes et les cèpes sont les organes reproducteurs de champignons mycorhiziens (voir sols).
Les nodosités des légumineuses
Le pois, le haricot, le trèfle ou le soja hébergent dans des renflements de leurs racines des bactéries du genre Rhizobium, capables de fixer l’azote de l’air. La plante reçoit de l’azote assimilable, la bactérie des sucres et un abri. C’est pourquoi les légumineuses enrichissent le sol (voir cycle de l’azote).
Les coraux et leurs algues
Les coraux bâtisseurs de récifs hébergent dans leurs tissus des micro-algues, les zooxanthelles, qui leur cèdent l’essentiel de leurs produits de photosynthèse et leur donnent leur couleur. Lorsque l’eau se réchauffe trop, le corail expulse ses algues et blanchit ; si la situation dure, il meurt. Ce blanchissement menace les récifs coralliens du monde entier.
Les herbivores et leurs microbes
Aucun animal ne digère seul la cellulose. Les vaches, les termites ou les koalas comptent sur des bactéries, des archées et des protistes intestinaux qui la décomposent. Chez l’être humain, le microbiote intestinal aide aussi à digérer les fibres, produit certaines vitamines et éduque le système immunitaire.
La pollinisation
La relation entre plantes à fleurs et insectes pollinisateurs est un mutualisme : nectar et pollen contre transport du pollen (voir pollinisation).
D’autres exemples
| Partenaires | Bénéfices |
|---|---|
| Poisson-clown et anémone de mer | Protection pour le poisson ; nettoyage et nutriments pour l’anémone |
| Labres nettoyeurs et poissons de récif | Nourriture pour le labre ; déparasitage pour le client |
| Fourmis et pucerons | Miellat sucré pour les fourmis ; protection pour les pucerons |
| Calmar Euprymna et bactéries lumineuses | Camouflage lumineux pour le calmar ; abri et nourriture pour les bactéries (voir bioluminescence) |
| Pique-bœufs et grands mammifères | Repas de tiques ; mais l’oiseau entretient aussi les plaies, relation ambiguë |
La symbiose, moteur de l’évolution
Les plus grands événements de l’histoire de la vie sont des symbioses devenues permanentes : la mitochondrie descend d’une bactérie englobée par une cellule hôte, et le chloroplaste d’une cyanobactérie. C’est la théorie endosymbiotique, défendue par Lynn Margulis à partir de 1967. Sans ces associations, ni animaux ni plantes n’existeraient. La conquête des terres par les végétaux s’est appuyée sur les mycorhizes, et les récifs coralliens, parmi les écosystèmes les plus riches de la planète, reposent sur une symbiose.
Questions fréquentes
Quelle différence entre symbiose et mutualisme ?
Le mutualisme désigne toute interaction profitable aux deux espèces, même occasionnelle (un oiseau qui disperse des graines). La symbiose, au sens strict, est un mutualisme intime et durable, souvent obligatoire.
Le parasitisme est-il une symbiose ?
Au sens large utilisé par de nombreux biologistes, oui : c’est une association durable entre espèces. Au sens courant et scolaire français, non, puisque la symbiose suppose un bénéfice réciproque.
L’être humain vit-il en symbiose ?
Oui. Nous hébergeons environ autant de bactéries que de cellules humaines, principalement dans l’intestin, et nos cellules contiennent des mitochondries d’origine bactérienne.