Chloroplasts of many species of hornworts (Anthocerotae) have a structure that resembles the pyrenoid of green algae but whether these two structures are homologous has not been determined. We utilized immunogold labelling on thin sections to determine the distribution of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO), the major protein of algal pyrenoids, in sixteen hornwort species with and without pyrenoids. Several species (Phaeoceros laevis, Anthoceros punctatus, A. formosae, A. laminiferus, Folioceros fuciformis, Folioceros sp., Dendroceros tubercularis, D. japonicus, D. validus, Notothylas orbicularis, N. temperata, and Spaerosporoceros adscendens) have uniplastidic (or primarily uniplastidic) cells with large prominent multiple pyrenoids. In all of these species, the labelling is found exclusively in the pyrenoid and, with the exception of the Folioceros, Dendroceros, and Notothylas species, the labelling is randomly distributed throughout the pyrenoid. In the exceptional species, the pyrenoids have prominent pyrenoglobuli or other inclusions that are unlabelled. In Megaceros flagellaris and M. longispirus, the cells are multiplastidic (with the exception of the apical cell and some epidermal cells) and the chloroplasts lack pyrenoids. Anthoceros fusiformis and Phaeoceros coriaceus have primarily uniplastidic cells but the chloroplasts lack pyrenoids; only an area of stroma in the center of the plastid devoid of starch, reminiscent of a pyrenoid, is found. In all of the species lacking pyrenoids, RuBisCo is found throughout the stroma, including the stromal spaces made by the so-called channel thylakoids. No preferential accumulation of RuBisCo is found in the pyrenoid-like region in A. fusiformis and P. coriaceus. These data indicate that 1) the hornwort pyrenoid is homologous to algal pyrenoids in the presence of RuBisCo; 2) that at least some of the RuBisCo in the pyrenoid must represent an active form of the enzyme; and 3) that, in the absence of pyrenoids, the RuBisCo is distributed throughout the stroma, as in higher plants.

Ce premier travail de thèse sur les plantes non vasculaires de La Réunion visait à mesurer et à expliquer la diversité des communautés de bryophytes à différentes échelles de perception. Les résultats ont confirmé que les bryophytes constituent un compartiment majeur de la biodiversité à La Réunion représentant actuellement 753 espèces. Cette étude en trois ans a mis en évidence la présence d'environ 100 taxons nouveaux pour l'île et une espèce nouvelle pour la Science ce qui souligne le besoin d'échantillonnage d'un tel groupe biologique. L'utilisation du site naturel expérimental que sont les coulées de lave du Piton de la Fournaise a permis d'étudier pour la première fois la dynamique de la végétation des bryophytes et de mettre en évidence une forte diversité spécifique le long d'une chronoséquence de six coulées de laves à basse altitude (~ 304 ans) et d'un gradient altitudinal (250 - 850 m) sur la coulée 1986. Cette diversité est principalement représentée par les hépatiques, plus particulièrement la famille des Lejeuneaceae. L'analyse de la distribution spatiale des bryophytes à une échelle fine le long de ces gradients a montré un turn over des microhabitats et de sa bryoflore associée en fonction de l'age des coulées et de l'altitude, et du rôle prédominant de la présence et la disponibilité de ces microhabitats dans la structuration des communautés bryophytiques. Vingt six groupements de bryophytes ont été caractérisés pour ces coulées. Le patron biogéographique des espèces recensées sur ces coulées de laves reflète principalement une origine africaine (66.5 % des espèces) suivi par des espèces à plus large distribution (pantropicale, paléotropicale, subcosmopolite et disjoncte entre l'Amérique et l'Afrique). A plus large échelle, cette étude s'inscrit dans un programme de recherches visant à obtenir une meilleure connaissance de la diversité bryophytique et de l'écologie des espèces pour la zone ouest de l'océan Indien (Réunion, Comores, Seychelles, Maurice, Madagascar) en vue d'une meilleure stratégie de conservation et de gestion du patrimoine naturel de ce hot spot de biodiversité.