chapitre 28 Les Protistes 693
RéPonses du chaPitRe 28
Questions des figures
Figure 28.10 Les mérozoïtes sont produits par division cellulaire
asexuée (mitose) de sporozoïtes haploïdes ; de même, les gamétocytes
sont produits par division cellulaire asexuée de mérozoïtes. Il est donc
probable que les individus aient, à ces trois stades, les mêmes gènes et que
leurs différences morphologiques découlent de changements survenus
dans l’expression des gènes. Figure 28.16 Les anthérozoïdes illustrés
dans le schéma sont produits par division asexuée d’un seul gamétophyte
mâle, formé lui aussi par la division asexuée d’une seule zoospore. Aussi
les anthérozoïdes sont-ils le fruit d’une seule zoospore, et donc génétiquement identiques. Toutefois, le gamétophyte mâle qui produit l’anthérozoïde provient d’une zoospore, alors que le gamétophyte femelle qui
donne l’oosphère provient d’une autre zoospore. Les zoospores sont produites par méiose, si bien que chacune d’elles est génétiquement différente des autres. Figure 28.22 Vous devriez avoir encerclé le stade ➏, car
c’est à ce moment que la cellule mature se divise deux fois et engendre
quatre cellules filles, ou plus. Au stade ➐, les zoospores deviennent des
cellules matures haploïdes, mais elles ne donnent pas naissance à de
nouvelles cellules filles. De même, au stade ➋, les cellules se transforment
en gamètes, mais elles ne forment pas de cellules filles. Figure 28.23 Si
l’hypothèse de Strechmann et Cavalier-Smith est juste, alors les résultats
qu’ils ont obtenus indiquent que la fusion des gènes DHFR et TS pourrait
être un caractère dérivé commun aux membres des quatre supergroupes
d’Eucaryotes (Excavobiontes, Chromalvéolés, Rhizariens et Archéplastides).
En revanche, si l’hypothèse est erronée, la présence ou l’absence de la
fusion des gènes ne nous apprend pas grand-chose sur l’arbre phylogénétique. Par exemple, si les gènes ont fusionné plusieurs fois, un caractère
commun à plus d’un groupe pourrait découler d’une évolution convergente plutôt que d’une descendance commune. Si les gènes se séparent
une deuxième fois, un groupe présentant cette deuxième division pourrait
être placé erronément avec les Unichontes plutôt qu’à sa juste place dans
l’un des quatre autres supergroupes. Figure 28.28 Si la taille des populations de Diatomées diminue à mesure qu’augmentent les températures,
une moins grande quantité de CO 2 serait entraînée de la surface de l’eau
jusqu’au fond de l’océan. Par conséquent, les niveaux de CO 2 atmosphérique pourraient augmenter, ce qui accentuerait d’autant le réchauffement.
Ce processus finirait par produire une boucle de rétroactivation : le réchauffement entraînerait le déclin des populations de Diatomées, ce qui
accentuerait le réchauffement, lequel renforcerait le déclin des populations,
et ainsi de suite.
retour sur le concept 28.1
1. Exemples de réponses : Les Protistes comprennent des organismes
unicellulaires, vivant en colonies et multicellulaires ; des organismes
photoautotrophes, hétérotrophes et mixotrophes ; des organismes qui
se reproduisent par voie asexuée, par voie sexuée et à la fois par voie
asexuée et sexuée ; des organismes présentant diverses formes physiques
et adaptations. 2. Des preuves solides montrent que les Eucaryotes ont
acquis des mitochondries après qu’un ancêtre Eucaryote eût absorbé une
Protéobactérie alpha et formé avec elle une association endosymbiotique.
De même, les chloroplastes des Algues rouges et des Algues vertes semblent
descendre d’une Cyanobactérie photosynthétique ayant été absorbée par
un ancêtre eucaryote hétérotrophe. L’endosymbiose secondaire a également joué un rôle important : diverses lignées de Protistes ont acquis des
plastes en absorbant des Algues rouges ou des Algues vertes unicelllulaires.
3. L’arbre modifié ressemblerait à ceci :
Unichontes
Excavobiontes
Chromalvéolés
Rhizariens
OU
Archéplastides
Unichontes
Excavobiontes
Chromalvéolés
Rhizariens
Archéplastides
retour sur le concept 28.2
1. Leurs mitochondries ne possèdent pas de chaînes de transport d’électrons et ne peuvent donc pas effectuer de respiration aérobie. 2. Puisque
le Protiste inconnu est plus étroitement apparenté aux Diplomonadines
qu’aux Euglénophytes, il a dû apparaître après que les Diplomonadines
et les Parabasaliens eurent divergé des Euglénobiontes. De plus, on peut
penser que l’espèce inconnue descend du dernier ancêtre commun de
ces deux derniers groupes, puisque l’espèce inconnue présente des mitochondries parfaitement fonctionnelles, contrairement aux Diplomonadines
et aux Parabasaliens.
retour sur le concept 28.3
1. Certaines données génétiques indiquent que les Chromalvéolés forment
un groupe monophylétique, mais d’autres données contredisent cette
hypothèse. La structure des plastes de nombreuses espèces du groupe et
la séquence de l’ADN des plastes donnent à penser que le groupe est né
par endosymbiose secondaire (au cours de laquelle une Algue rouge a
été absorbée). Cependant, d’autres espèces du groupe sont totalement
dépourvues de plastes, ce qui met l’hypothèse de l’endosymbiose secondaire à rude épreuve. 2. D’après l’hypothèse, fort bien étayée, selon laquelle
les plastes eucaryotes (notamment ceux que présentent les groupes eucaryotes énumérés) sont le fruit d’une relation endosymbiotique au cours
de laquelle un Eucaryote a absorbé une Cyanobactérie, l’ADN des plastes
serait probablement plus proche de l’ADN chromosomique des Cyanobactéries. 3. La figure 13.6b. Les Algues et les Végétaux qui présentent
une alternance de générations ont un stade haploïde et un stade diploïde
multicellulaires. Dans les deux autres cycles de développement, l’un
de ces deux stades est unicellulaire.
retour sur le concept 28.4
1. Leur test étant solidifié par du carbonate de calcium, les Foraminifères
forment des fossiles durables dans les sédiments marins et les roches
sédimentaires. 2. L’évolution convergente. Avec le temps, les différents
organismes ont fini par présenter des adaptations morphologiques
semblables parce qu’ils ont évolué dans des environnements semblables.
3. Au cours de la photosynthèse, les algues aérobies produisent de l’O 2
et utilisent le CO 2 . L’O 2 est un sous-produit des réactions lumineuses,
alors que le CO 2 constitue le point de départ du cycle de Calvin (dont
le produit final est le glucose). Les algues aérobies accomplissent aussi
la respiration cellulaire, qui consomme de l’O 2 et produit du CO 2 .
retour sur le concept 28.5
1. Beaucoup d’Algues rouges contiennent un pigment accessoire, la phycoérythrine, qui leur donne une teinte rougeâtre et leur permet d’effectuer
la photosynthèse dans des eaux côtières assez profondes. De plus,
contrairement à celui des Algues brunes, le cycle de développement des
Algues rouges ne comporte pas de stade flagellé, de sorte que les gamètes
se rencontrent à la faveur des courants marins. 2. Le thalle de Ulva contient
de nombreuses cellules ; il comprend des frondes semblables à des feuilles
et un crampon ressemblant à des racines. Le thalle de Caulerpa est composé de filaments multicellulaires sans paroi intercellulaire : il constitue
en réalité une seule grosse cellule. 3. Le cycle de développement des
Algues rouges ne comporte pas de stade flagellé et, par conséquent, les
gamètes se rencontrent à la faveur des courants marins. Cette caractéristique de leur biologie rend sans doute plus difficile la reproduction en
milieu terrestre. À l’opposé, les gamètes des Algues vertes sont flagellés,
ce qui leur permet de nager dans une fine pellicule d’eau. De plus, le
cytoplasme, la paroi cellulaire ou l’enveloppe du zygote de certaines
espèces d’Algues vertes contiennent des composés antirayonnement
qui les protègent de la lumière intense et des autres conditions terrestres
défavo rables. Ces composés pourraient avoir amélioré les chances de
survie des descendants des Algues vertes en milieu terrestre.
retour sur le concept 28.6
1. Les pseudopodes des Amibozoaires sont en forme de lobe, tandis que
ceux des Foraminifères sont filiformes. 2. Les Mycétozoaires ressemblent
aux Eumycètes, car ils produisent des sporocarpes qui permettent la dispersion des spores ; ils ressemblent aussi aux Animaux, car ils sont mobiles
et ingèrent de la nourriture. Toutefois, ces organismes sont plus étroitement apparentés aux Gymnamibes et aux Entamibes qu’aux Eumycètes et
aux Animaux. 3. Oui, elle renforcerait l’hypothèse. Les Unichontes sont
dépourvus des caractéristiques cytosquelettiques particulières communes à
RéPonses du chaPitRe 28
Questions des figures
Figure 28.10 Les mérozoïtes sont produits par division cellulaire
asexuée (mitose) de sporozoïtes haploïdes ; de même, les gamétocytes
sont produits par division cellulaire asexuée de mérozoïtes. Il est donc
probable que les individus aient, à ces trois stades, les mêmes gènes et que
leurs différences morphologiques découlent de changements survenus
dans l’expression des gènes. Figure 28.16 Les anthérozoïdes illustrés
dans le schéma sont produits par division asexuée d’un seul gamétophyte
mâle, formé lui aussi par la division asexuée d’une seule zoospore. Aussi
les anthérozoïdes sont-ils le fruit d’une seule zoospore, et donc génétiquement identiques. Toutefois, le gamétophyte mâle qui produit l’anthérozoïde provient d’une zoospore, alors que le gamétophyte femelle qui
donne l’oosphère provient d’une autre zoospore. Les zoospores sont produites par méiose, si bien que chacune d’elles est génétiquement différente des autres. Figure 28.22 Vous devriez avoir encerclé le stade ➏, car
c’est à ce moment que la cellule mature se divise deux fois et engendre
quatre cellules filles, ou plus. Au stade ➐, les zoospores deviennent des
cellules matures haploïdes, mais elles ne donnent pas naissance à de
nouvelles cellules filles. De même, au stade ➋, les cellules se transforment
en gamètes, mais elles ne forment pas de cellules filles. Figure 28.23 Si
l’hypothèse de Strechmann et Cavalier-Smith est juste, alors les résultats
qu’ils ont obtenus indiquent que la fusion des gènes DHFR et TS pourrait
être un caractère dérivé commun aux membres des quatre supergroupes
d’Eucaryotes (Excavobiontes, Chromalvéolés, Rhizariens et Archéplastides).
En revanche, si l’hypothèse est erronée, la présence ou l’absence de la
fusion des gènes ne nous apprend pas grand-chose sur l’arbre phylogénétique. Par exemple, si les gènes ont fusionné plusieurs fois, un caractère
commun à plus d’un groupe pourrait découler d’une évolution convergente plutôt que d’une descendance commune. Si les gènes se séparent
une deuxième fois, un groupe présentant cette deuxième division pourrait
être placé erronément avec les Unichontes plutôt qu’à sa juste place dans
l’un des quatre autres supergroupes. Figure 28.28 Si la taille des populations de Diatomées diminue à mesure qu’augmentent les températures,
une moins grande quantité de CO 2 serait entraînée de la surface de l’eau
jusqu’au fond de l’océan. Par conséquent, les niveaux de CO 2 atmosphérique pourraient augmenter, ce qui accentuerait d’autant le réchauffement.
Ce processus finirait par produire une boucle de rétroactivation : le réchauffement entraînerait le déclin des populations de Diatomées, ce qui
accentuerait le réchauffement, lequel renforcerait le déclin des populations,
et ainsi de suite.
retour sur le concept 28.1
1. Exemples de réponses : Les Protistes comprennent des organismes
unicellulaires, vivant en colonies et multicellulaires ; des organismes
photoautotrophes, hétérotrophes et mixotrophes ; des organismes qui
se reproduisent par voie asexuée, par voie sexuée et à la fois par voie
asexuée et sexuée ; des organismes présentant diverses formes physiques
et adaptations. 2. Des preuves solides montrent que les Eucaryotes ont
acquis des mitochondries après qu’un ancêtre Eucaryote eût absorbé une
Protéobactérie alpha et formé avec elle une association endosymbiotique.
De même, les chloroplastes des Algues rouges et des Algues vertes semblent
descendre d’une Cyanobactérie photosynthétique ayant été absorbée par
un ancêtre eucaryote hétérotrophe. L’endosymbiose secondaire a également joué un rôle important : diverses lignées de Protistes ont acquis des
plastes en absorbant des Algues rouges ou des Algues vertes unicelllulaires.
3. L’arbre modifié ressemblerait à ceci :
Unichontes
Excavobiontes
Chromalvéolés
Rhizariens
OU
Archéplastides
Unichontes
Excavobiontes
Chromalvéolés
Rhizariens
Archéplastides
retour sur le concept 28.2
1. Leurs mitochondries ne possèdent pas de chaînes de transport d’électrons et ne peuvent donc pas effectuer de respiration aérobie. 2. Puisque
le Protiste inconnu est plus étroitement apparenté aux Diplomonadines
qu’aux Euglénophytes, il a dû apparaître après que les Diplomonadines
et les Parabasaliens eurent divergé des Euglénobiontes. De plus, on peut
penser que l’espèce inconnue descend du dernier ancêtre commun de
ces deux derniers groupes, puisque l’espèce inconnue présente des mitochondries parfaitement fonctionnelles, contrairement aux Diplomonadines
et aux Parabasaliens.
retour sur le concept 28.3
1. Certaines données génétiques indiquent que les Chromalvéolés forment
un groupe monophylétique, mais d’autres données contredisent cette
hypothèse. La structure des plastes de nombreuses espèces du groupe et
la séquence de l’ADN des plastes donnent à penser que le groupe est né
par endosymbiose secondaire (au cours de laquelle une Algue rouge a
été absorbée). Cependant, d’autres espèces du groupe sont totalement
dépourvues de plastes, ce qui met l’hypothèse de l’endosymbiose secondaire à rude épreuve. 2. D’après l’hypothèse, fort bien étayée, selon laquelle
les plastes eucaryotes (notamment ceux que présentent les groupes eucaryotes énumérés) sont le fruit d’une relation endosymbiotique au cours
de laquelle un Eucaryote a absorbé une Cyanobactérie, l’ADN des plastes
serait probablement plus proche de l’ADN chromosomique des Cyanobactéries. 3. La figure 13.6b. Les Algues et les Végétaux qui présentent
une alternance de générations ont un stade haploïde et un stade diploïde
multicellulaires. Dans les deux autres cycles de développement, l’un
de ces deux stades est unicellulaire.
retour sur le concept 28.4
1. Leur test étant solidifié par du carbonate de calcium, les Foraminifères
forment des fossiles durables dans les sédiments marins et les roches
sédimentaires. 2. L’évolution convergente. Avec le temps, les différents
organismes ont fini par présenter des adaptations morphologiques
semblables parce qu’ils ont évolué dans des environnements semblables.
3. Au cours de la photosynthèse, les algues aérobies produisent de l’O 2
et utilisent le CO 2 . L’O 2 est un sous-produit des réactions lumineuses,
alors que le CO 2 constitue le point de départ du cycle de Calvin (dont
le produit final est le glucose). Les algues aérobies accomplissent aussi
la respiration cellulaire, qui consomme de l’O 2 et produit du CO 2 .
retour sur le concept 28.5
1. Beaucoup d’Algues rouges contiennent un pigment accessoire, la phycoérythrine, qui leur donne une teinte rougeâtre et leur permet d’effectuer
la photosynthèse dans des eaux côtières assez profondes. De plus,
contrairement à celui des Algues brunes, le cycle de développement des
Algues rouges ne comporte pas de stade flagellé, de sorte que les gamètes
se rencontrent à la faveur des courants marins. 2. Le thalle de Ulva contient
de nombreuses cellules ; il comprend des frondes semblables à des feuilles
et un crampon ressemblant à des racines. Le thalle de Caulerpa est composé de filaments multicellulaires sans paroi intercellulaire : il constitue
en réalité une seule grosse cellule. 3. Le cycle de développement des
Algues rouges ne comporte pas de stade flagellé et, par conséquent, les
gamètes se rencontrent à la faveur des courants marins. Cette caractéristique de leur biologie rend sans doute plus difficile la reproduction en
milieu terrestre. À l’opposé, les gamètes des Algues vertes sont flagellés,
ce qui leur permet de nager dans une fine pellicule d’eau. De plus, le
cytoplasme, la paroi cellulaire ou l’enveloppe du zygote de certaines
espèces d’Algues vertes contiennent des composés antirayonnement
qui les protègent de la lumière intense et des autres conditions terrestres
défavo rables. Ces composés pourraient avoir amélioré les chances de
survie des descendants des Algues vertes en milieu terrestre.
retour sur le concept 28.6
1. Les pseudopodes des Amibozoaires sont en forme de lobe, tandis que
ceux des Foraminifères sont filiformes. 2. Les Mycétozoaires ressemblent
aux Eumycètes, car ils produisent des sporocarpes qui permettent la dispersion des spores ; ils ressemblent aussi aux Animaux, car ils sont mobiles
et ingèrent de la nourriture. Toutefois, ces organismes sont plus étroitement apparentés aux Gymnamibes et aux Entamibes qu’aux Eumycètes et
aux Animaux. 3. Oui, elle renforcerait l’hypothèse. Les Unichontes sont
dépourvus des caractéristiques cytosquelettiques particulières communes à