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Les champignons jouent un rôle important dans le cycle de l'énergie au sein des écosystèmes et entre eux. Les champignons se rencontrent dans les environnements terrestre, marin et d'eau douce et font partie d'une communauté diversifiée de «décomposeurs» qui décomposent les plantes et les animaux morts. Outre les champignons, cette communauté comprend des bactéries, des invertébrés minuscules, tels que les nématodes, et des invertébrés plus grands, tels que les escargots, les coléoptères et les vers de terre. Les champignons transforment la matière organique en formes pouvant être utilisées par d'autres décomposeurs et en aliments pour plantes.
Décomposition
Les champignons vivent partout où l'humidité est présente. On les trouve en tant qu’organismes unicellulaires, comme la levure, invisibles à l’œil nu, et en tant qu’organismes multicellulaires, comme des champignons, constitués de brins de cellules appelées «hyphes». Les champignons sont si répandus et si nombreux qu'ils constituent une grande partie de la biomasse dans un écosystème donné. Les champignons jouent un rôle très important dans le processus de décomposition, car ils peuvent décomposer des matières organiques dures, telles que la cellulose et la lignine, que les invertébrés ont du mal à digérer. Les champignons libèrent des enzymes digestives utilisées pour métaboliser des composés organiques complexes en nutriments solubles, tels que les sucres simples, les nitrates et les phosphates. Contrairement aux animaux, qui digèrent la nourriture dans leur corps, les champignons digèrent la nourriture en dehors de leur «corps», puis absorbent les nutriments dans leurs cellules.
Cycle des nutriments
Les plantes ont besoin d'éléments nutritifs pour leur croissance, mais elles sont rarement librement disponibles dans le sol ou dans l'eau, car elles sont enfermées dans des composés insolubles. Les plantes dépendent donc des décomposeurs pour leur fournir des nutriments solubles pouvant être absorbés par les racines. Par exemple, l'azote, l'un des éléments nutritifs les plus importants pour les plantes, est enfermé dans des protéines qui ne sont pas facilement absorbées par les plantes - bien que certaines plantes se soient avérées capables de le faire. Les champignons métabolisent les protéines et libèrent des formes inorganiques d'azote, telles que le nitrate, qui peuvent facilement être absorbées par les racines des plantes. Dans les environnements d'eau douce, les champignons jouent un rôle déterminant dans le transfert d'énergie des forêts riveraines aux écosystèmes aquatiques, en décomposant le bois et les feuilles mortes qui tombent dans l'eau. Dans les systèmes terrestres, les champignons transfèrent l'énergie du sol vers le sol, où elle est recyclée vers les plantes.
Symbiose
Certaines espèces de champignons forment des relations symbiotiques avec les plantes. Les champignons mycorhiziens sont associés aux racines des plantes. Cette relation est mutuellement bénéfique car les champignons facilitent le transfert des éléments nutritifs du sol vers les racines des plantes et, à leur tour, reçoivent le carbone de la plante. Le carbone est stocké dans le sol par les champignons et n'est donc pas libéré sous forme de dioxyde de carbone. On pensait autrefois que les plantes étaient la seule source de carbone pour les champignons mycorhiziens. Cependant, un article publié dans le numéro de mai 2008 de «Functional Ecology» révèle que les champignons mycorhiziens peuvent activement décomposer le carbone organique et jouent donc un rôle plus important dans la perte de carbone et dans l'apport du sol qu'on ne le pensait auparavant. Les lichens sont un autre type de champignons qui forment une relation symbiotique, mais ils le font avec les cyanobactéries. Les lichens fournissent un abri aux bactéries, qui produisent de l’énergie et du carbone pour les lichens via la photosynthèse.
Source de nourriture
De nombreux animaux dépendent partiellement ou totalement des champignons comme source de nourriture. Les mammifères herbivores ont tendance à se nourrir de champignons de manière opportuniste, mangeant des champignons s'ils le découvrent en fouillant dans la forêt. Cependant, chez certains animaux, les champignons constituent une part importante de leur régime alimentaire. Les exemples en sont le caribou, qui se nourrit principalement de lichens d’arbres en hiver, lorsqu’il n’ya pas d’aliments feuillus, et le potoroo au long nez, un mammifère australien dont le régime alimentaire se compose presque entièrement de fructifications fongiques. De nombreux invertébrés mangent aussi des champignons, de manière opportuniste et active. Les invertébrés des cours d’eau reçoivent plus d’énergie quand ils mangent des feuilles en décomposition sur lesquelles poussent des champignons. Les limaces de banane se nourrissent généralement de champignons et d’autres champignons, qu’elles semblent préférer aux autres aliments.