Étude morphologique et fonctionnelle de cyanobactéries isolées des croûtes biologiques de certains milieux arides et semi-arides de l’Algérie.

Abstract

Les zones arides et semi-arides se distinguent par des conditions environnementales rigoureuses qui limitent le développement des microorganismes terrestres ; cependant, dans ces milieux, les cyanobactéries, en tant que producteurs primaires, sont essentielles à la colonisation des sols nus en formant des biocroûtes qui recouvrent la surface, contribuant significativement au fonctionnement des écosystèmes. Malgré cette importance éco- pédologique, peu d'études leur sont consacrées, surtout dans les régions hyperarides. Notre étude vise à caractériser la diversité morphologique et à analyser certaines activités fonctionnelles des cyanobactéries isolées de biocroûtes provenant de trois sites distincts : El Abdoun et M'rara (situés espectivement dans le sud-ouest et le sud-est de l’Algérie, zones arides) ainsi que El Messrane (au centre de l’Algérie, zone semi-aride). L’approche expérimentale a combiné une analyse morphologique, basée sur l’observation des cellules spécialisées des cyanobactéries (hétérocystes et akinètes), et une évaluation fonctionnelle incluant la production d’exopolysaccharides et l’activité photosynthétique. Les résultats révèlent une diversité cyanobactérienne nettement différente selon les sites : les milieux arides sont dominés par des cyanobactéries hétérocystées telles que Scytonema et Anabaena, tandis que le site semi-aride est principalement peuplé de cyanobactéries non hétérocystées. L’analyse physiologique a également mis en évidence des différences appreciables dans la capacité des cyanobactéries à produire des polysaccharides ainsi que dans la teneur en chlorophylle des biocroûtes entre les sites étudiés Cette étude met en lumière une communauté diversifiée et bien adaptée aux extrêmes, possédant un potentiel prometteur pour la restauration des sols dégradés des régions arides et semi arides. .

خص رزمٕض انمىبطك اندبفخ َشج ً اندبفخ ثظشَف ثٕئٕخ لبسٕخ رحذ مه رطُس انكبئىبد انذلٕمخ انزشثخ ؛ َمغ رنك، رهؼت انجكزٕشثب انضسلبء، ثصفزٍب مىزحٓأسبس.ٓ اسزؼمبس انزشثخ انزشثخ ًُٕٔب ف ، د َسًا حغٕش مغطبح مه خالل ركُٔه انمشُس انحُٕٔخ انز ٓ رغط ٓ انسطح، ممب ٔسبٌم ثشكم كجٕش ف ٓ ػمم انىظم انجٕئٕخ. َػه ّ انشغم مه أٌمٕزٍب انجٕئٕخ َانجُٕنُخٕخ، إال أن انذساسبد انز ٓ رىبَنزٍب لهٕهخ، خبصخ ف ٓ انمىبطك شذٔذح اندفبف.رٍذف دساسزىب إن ّ رُصٕف انزىُع انشكه ٓ َرحهٕم ثؼض األوشطخ إنُظٕفخ انجطزٕشٔب انضسلبءانمؼضَنخ مه انمشُس انحُٕٔخ انمدمؼخ مه ثالثخ مُالغ مزمٕضح: انؼجذَنَٓمشاسح (انُالؼزبن فٔ خىُة غشة َخىُة ششق اندضائش ػه ّ انزُانٓ، ٌَمب مىبطك خبفخ)، َانمسشان (ف ٓ َسظ اندضائش، مىطمخ شج ً خبفخ). َلذ خمؼذ انمىٍدٕخ انزدشجٕخ ثٕه انزحهٕم انشكه ٓ انمبئم ػه ّ مالحظخ انخالٔب انمزخصصخنهجكزٕشٔب انضسلبءٓ(انٍزٕشَسسزبد َاألكٕىٕزبد) َانزمٕٕم انُظٕف ٓ انز ْ شمم إوزبج انسكشٔبد انخبسخٕخ َانىشبط انضُئ.ركشف انىزبئح ػه رىُعثكزٕشٔب صسلبءمخزهفخثشكم مهحُظ ثٕه انمُالغ: حٕث رٍٕمهانجكزٕشٔب انضسلبءٕانٍزٕشَسسزخ مثم سكٕزُوٕمب َأوبثٕىٕب ف ٓ انجٕئبد اندبفخ، ثٕىمب ٔمطه انمُلغ شج ً اندبف ثشكم سئٕس ٓ انهكىٕشٔب انضسلبءغٕش انٍزٕشَسسزٕخ. كمب أثشص انزحهٕم ٓ لذسح ان ٓ فش َلًب كج ٕشح ف ُٕن ُخ انفسجكزٕشٔب انضسلبءػه ّ إوزبج انسكشٔبد انمزؼذدح َف ٓ محز ُِ انٕخضُسف ٓ انمشُس انحُٕٔخ ثٕه انمُالغ انمذسَسخ.رسهظ ٌزي انذساسخ انضُء ػه ّ مدزمغ مزىُع َمزألهم ً اندبفخ َشج ٓ انمىبطك اندبفخ ٌُسح ف َاػذح السزؼبدح انزشثخ انمزذ خ ٕذًا مغ انظش َف انمبس ٕخ، ٔمزهك إمكبو ٕبد

Arid and semi-arid zones are characterized by harsh environmental conditions that limit the development of terrestrial microorganisms; however, in these environments, cyanobacteria, as primary producers, are essential for the colonization of bare soils by forming biocrusts that cover the surface, significantly contributing to ecosystem functioning. Despite their eco-pedological importance, few studies have focused on them, especially in hyper- arid regions.Our study aims to characterize the morphological diversity and analyze certain functional activities of cyanobacteria isolated from biocrusts collected from three distinct sites : El Abdoun and M’rara (located respectively in the southwest and southeast of Algeria, both arid zones), and El Messrane (in central Algeria, a semi-arid zone) . The experimental approach combined morphological analysis based on the observation of specialized cyanobacterial cells (heterocysts and akinetes) with functional evaluation, including exopolysaccharide production and photosynthetic activity.The results reveal a markedly different cyanobacterial diversity between the sites: arid environments are dominated by heterocystous cyanobacteria such as Scytonema and Anabaena, while the semi-arid site is mainly inhabited by non-heterocystous cyanobacteria. Physiological analysis also highlighted significant differences in the cyanobacteria’s capacity to produce polysaccharides as well as in the chlorophyll content of biocrusts among the studied sites.This study highlights a diverse and well-adapted community to extreme conditions, possessing promising potential for the restoration of degraded soils in arid and semi-arid regions.