les champignons transpirent aussi

La découverte que les champignons peuvent réguler leur propre température en se refroidissant avec sueur révèle un processus physiologique apparemment universel qui jusqu’à présent n’a pas été étudié dans ces organismes.

Au royaume Fungi, le royaume des champignons, plus de 150 000 espèces, y compris macroscopiques comme les champignons mycorhiziens qui produisent des fructifications (les champignons bien connus) et microscopiques comme les moisissures et les levures. Les deux jouent un rôle central dans l’équilibre écologique de la Terre.

Contrairement à ce qui se passe chez les animaux et les plantes, la température corporelle et la thermorégulation chez les champignons sont relativement inconnues. Les résultats d’un recherche récente démontrent que non seulement les champignons formant des fructifications (champignons), mais aussi les colonies microscopiques de levures et de moisissures peuvent maintenir des températures plus fraîches que leur environnement.

La vie et la seconde loi de la thermodynamique

Comme conséquence du fait que l’univers a commencé dans un état de faible entropie et n’a pas encore atteint l’équilibre, toutes les formes de vie sont systèmes dissipatifs loin de l’équilibre thermodynamique. Cela signifie qu’ils peuvent être plus chauds ou plus froids que leur environnement.

L’homéostasie est une propriété des organismes qui consiste en leur capacité à maintenir un état interne stable en compensant les changements de leur environnement par l’échange régulé de matière et d’énergie avec l’extérieur (thermorégulation métabolique). Cela fait dépendre la température de tout organisme de l’équilibre entre la production, le gain et la dissipation d’énergie thermique.

La façon d’obtenir de la chaleur peut être par endothermie ou ectothermie. Organismes endothermiques ou homéothermiques (du grec donne-le, similaire) contrôlent la température corporelle par la production de chaleur interne et maintiennent habituellement ladite température au-dessus de la température ambiante. Pour réguler leur température corporelle, les organismes ectothermes ou poïkilothermes (du grec poïkilosvariété) dépendent, fondamentalement, d’une source de chaleur externe.

Les endothermes et les ectothermes utilisent la sueur pour évaporer l’eau de leurs surfaces, dégageant ainsi de la chaleur et se refroidissant. L’évaporation de l’eau est un processus endothermique qui consomme de l’énergie pour rompre les liaisons hydrogène lorsque l’eau passe d’un liquide à un gaz. Les stomates des plantes terrestres régulent le processus de transpiration en s’ouvrant et en se fermant en réponse à des stimuli. Le refroidissement par évaporation chez les animaux est réalisé par les glandes sudoripares.

La régulation thermique des champignons

Même dépourvus de stomates ou de glandes sudoripares, fructifications ou sporocarpes des champignons (champignons) sont refroidis par évapotranspiration de l’eau de leur surface. En d’autres termes : ils transpirent.

La pertinence biologique de la température relativement fraîche des chapeaux des champignons, dont le taux de perte en eau peut être supérieur à celui des plantes et suffisant pour refroidir l’air ambiant de plusieurs degrés Celsius, est lié à la dispersion des spores.

Contrairement à la régulation thermique bien connue des champignons macroscopiques avec sporocarpes et des animaux et des plantes, celle des communautés de champignons microscopiques, de protistes, d’archées et de bactéries est peu étudiée, bien qu’en raison de leur petite taille (ou rapport surface/volume élevé), on suppose que la les micro-organismes sont des organismes ectothermes dont la masse thermique individuelle est insuffisante pour maintenir une différence de température par rapport à son environnement.

Cependant, les micro-organismes vivent généralement en communautés, ce qui rend hautement probable que, regroupés, ils soient capables de changer leur température. Comme on sait depuis une décennie que le colonies de bactéries Pseudomonas putida produire de la chaleuril est possible que toute autre communauté microbienne puisse produire suffisamment d’énergie thermique interne pour maintenir des températures plus chaudes que l’environnement.

De plus, la constatation que les mitochondries ont des températures proches de 50 °C suggère la possibilité de moteurs thermiques à l’échelle nanométrique, bien qu’atteignant des températures aussi élevées dans les organites poser plusieurs énigmes physiques.

thermogrammes fongiques

Pour tester si les champignons dégagent de la chaleur, les auteurs de la recherche citée technologies appliquées thermométrie pour mesurer la température des champignons macroscopiques dans leur habitat naturel et des colonies de champignons microscopiques cultivées en laboratoire.

Les thermogrammes résultants démontrent que l’hypothermie induite par l’évapotranspiration semble être une caractéristique générale de l’ensemble du royaume des champignons. Les thermogrammes de vingt espèces de champignons poussant à l’état sauvage révèlent des températures de surface plus froides que l’air ambiant. En moyenne, selon les espèces, les champignons étaient 2,9 ± 1,4 °C plus frais que l’air qui les entourait.

Les colonies de quinze spécimens de levures et de moisissures étaient plus froides (0,3 à 1,9 °C plus froides selon les espèces) que la gélose marginale. La capacité de réfrigération des cultures de champignons peut être utilisée expérimentalement pour fabriquer des réfrigérateurs naturels.

Cette recherche confirme que les champignons macroscopiques, les moisissures et les levures sont hypothermiques, c’est-à-dire qu’ils sont plus froids que leur environnement, ce qui suggère que le refroidissement relatif est une propriété générale du royaume des champignons. Les champignons unicellulaires atteignent l’hypothermie grâce au refroidissement par évaporation comme le font les champignons macroscopiques, ce qui suggère que, évolutivement, ce mécanisme de refroidissement est un système de thermorégulation ancestral.

Savoir comment les températures fongiques varient avec leur niche écologique implique de multiples variables qui nécessitent une enquête plus approfondie, car connaître la raison de ce phénomène de refroidissement pourrait nous aider à comprendre comment les champignons interagissent avec leur environnement et avec d’autres organismes, y compris les humains, fortement touchés par les maladies fongiques qui tuent plus de 1,5 million de personnes chaque année.

Quelques recherches récentes suggèrent que l’augmentation des températures mondiales pourrait augmenter le nombre d’espèces fongiques potentiellement à l’origine d’infections humaines graves qui obligent à envisager de nouveaux scénarios de pandémie.

À l’heure actuelle, les humains ont une certaine protection contre les infections fongiques, car ils ne se développent pas bien avec la température de notre corps. Mais avec le changement climatique, les agents pathogènes pourraient commencer à s’adapter à des températures plus chaudes pour leur permettre d’infecter plus facilement les humains. De nouvelles recherches sur la poïkilothermie fongique soulèvent plus de questions qu’elles n’apportent de réponses.