La symbiose des lichens.
corps symbiotique de plusieurs symbiotes d'un champignon, d'une algue et de cyanobactéries. Le plus souvent, les lichens sont des organismes constitués de deux partenaires.
Le partenaire fongique, le champignon, représente plus de 90 % de sa biomasse. Le partenaire chlorophyllien, le végétal, le complète. Le plus souvent, il s'agit d'un champignon ascomycète (15000 espèces); on les appelle des ascolichens. Le champignon peut également être un basidiomycète (200 espèces) ou un deuteromycète (50 espèces). Le partenaire fongique s'associe à une algue unicellulaire ou filamenteuse.
Ils forment ensemble une association symbiotique autonome.
Les lichens s'alliant à des cyanobactéries sont souvent gélatineux vert-noir à noir, surtout au contact de l'eau (thyrea, leptogium, collema nigrescens).
L'algue photosynthétise l'énergie azotée, le champignon l'énergie carbonée, la bactérie les acides aminés, tous sont co-dépendants.
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| http://www.irishlichens.ie/pages-lichen/l-398.html |
Leur classification est tantôt dans le règne fongique, tantôt dans le règne végétal... le séquençage génétique propose même un rapprochement avec le monde animal.
Leur croissance est extrêmement lente, une 30 aine d'années en moyenne pour quelques millimètres voir centimètres. La croissance moyenne d'un lichen est estimée à 1 mm par an et cela varie fortement entre les types de lichens, crustacés, foliacés ou fruticuleux. On a retrouvé des spécimens de plus de 1000 ans dans les Hautes Alpes. Une expédition dans l’Everest a trouvé des lichens jusqu'à 5750 m d'altitude. Ils peuvent résister à des températures extrêmes de -70° à +70°C.
Grâce à leurs acides, ils ont pu digérer les roches et les laves volcaniques, ce qui a permis d'installer les bases de la vie sur terre hors des océans, de permettre aux algues de migrer vers les sols puis de devenir des plantes, puis des forêts et des forêts alpines... Les lichens ont escaladé les montagnes les plus hautes, et peuvent s'installer du cercle polaire, jusque sur les pentes des volcans, à peine la coulée de lave refroidie.
Ils ont une capacité de reviviscence exceptionnelle: c'est à dire qu'ils peuvent s'assécher et résister à de longue sécheresse, bien qu'ils soient composés essentiellement d'eau, puis reprendre vie dès une pluie, sans dommage. En cas de survie et d'hiver long, les animaux en ingèrent parfois. Une étude scientifique et botanique révèle qu'ils agissent comme des coupe-faim tout en préservant la bonne santé des organes vitaux; et sécrètent des antibiotiques.
L'aérospatial a déjà envoyé des lichens dans l'espace et les ont réhydratés par la suite; ils ont repris vie sans altération.
Il existe plusieurs types de lichen:
Il existe 6 types de lichens: les lichens crustacés, foliacés, fruticuleux, squamuleux, complexes et gélatineux.
Les lichens saxicoles se développent sur la roche.
Les lichens corticoles se développent sur l’écorce des arbres.
Les lichens lignicoles se développent sur le bois mort.
Les lichens follicoles se développent sur des feuilles d'arbres, rare, comme sur le buis (composé medicinal du buis avec anticoagulant et anti infectueux permettant aux suçons de pomper la sève de l'hôte sans cicatrisation ni infection - utilisé en medecine.... à expliquer ds la suite de l'article).
Les lichens terricoles ou humifères se développent sur le sol, l'humus, les substrats, les prairies, les landes, les bois clairs.
Les lichens crypto-endolithes, qui se développent sous les rochers.
Des microlichens sur des coquillages.
Ils partagent cette répartition selon les caractéristiques des champignons hôtes: climat océanique, espace montagnard, terrain calcaire, siliceux ou acide, ph de l'écorce, feuillus, conifères, tourbières, nitrophile, embruns marins etc. Certains sont largement répandus et polymorphe, d'autres sont exclusifs et inféodés à un groupe de caractéristiques. Pertusaria va préférablement sur les feuillus, alors que Lecanactis se trouvent sur l'écorce des conifères. Solorina spongiosa s'associent à des algues bleues, fixatrices d'azote. Lobaria pulmonaria brunie par la présence d'un parasite. Parmelia septentrionalis se trouvent sur l'écorce des saules, des aulnes et des bouleaux. Cretaria juniperina affectionne les genévriers en montagne, particulièrement sur les sols exposés au vent, Cretaria pinastri près des pins de montagne. Lichina se trouvent sur les rochers battus par les embruns marins.
Dans les familles de lichens d'Europe de l'ouest, on trouve :
les Acarospora, Alectoria, Anaptychia, Arthopyrenia, Arthonia, Baeomyces, Bryoria, Buellia, Calcicium, Caloplaca, Candellaria, Candelariella, Cetraria, Cetrelia, Cladonia, Collema, Cornicularia, Dactylina, Dermatocarpon, Dimelaena, Dimerella, Diploschistes, Evernia, Fulgensia, Geosiphon, Graphis, Gyalecta, Haematomma, Heterodermia, Hypogymnia, Icmadophilia,Lecanactis, Lecanora, Lecidia, Leptogium, Letharia, Lichina, Loboria, Menegazzia, Nephroma, Normandina, Ochrolechia, Omphalina, Opegrapha, Pannaria, Parmelia, Parmeliella, Parmeliopsis, Peltigera, Pertusaria, Petractis, Phaerophorus, Pilophorus, Placopsis, Platismatia, Pseudophebe, Pseudocyphellaria, Psoroma, Physcia, Physconia, Pycnothelia, Pyrenula, Ramalina, Rhizocarpon, Roccella, Stereocaulon, Siphula, Solenopsora, Solorina, Squamarina, Teloshistes, Thamnolia, Thelotrema, Tholurna, Toninia, Umbilicaria, Usnea, Xanthoria.
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La vie des lichens: la symbiose lichenique
La particularité des lichens est d'être en fait un être composite. Le lichen n'est ni une algue, ni une plante, ni un champignon, ni un groupe de bactéries; c'est un organisme composite de l'ensemble ou d'une partie des ces êtres vivants en symbiose, dont la forme est le lichen. Les lichens sont extrêmement polymorphes.
On leur doit les essences de la vie végétale sur les espaces terrestres.
Grâce à leur action, ils décomposent la roche et la digère en microparticules, qui peuvent ensuite devenir une source de nutriments assimilable par les algues et les plantes. C'est grâce aux lichens notamment que la vie est devenue possible dans les espaces montagnards et sur les volcans.Ils cohabitent souvent avec les mousses et des algues terrestres.
Contrairement à une idée reçue, les lichens ne sont pas des parasites, pas plus que les mousses. Les mousses comme les lichens sont des êtres vivants sans racines, ils absorbent leurs nutriments en recyclant l'air, l'eau de pluie, les déjections d'oiseaux, les cadavres d'insectes morts, les poussières, les toiles d'araignées etc. Les lichens et les mousses sont à leur tour des aliments privilégiés pour les escargots et les limaces.Le mycobionte (le champignon symbiotique) fournit le support et la protection, les sels minéraux, la réserve d'humidité (une pression osmotique élevée, assurée par l'arabitol et le mannitol, limite la dessiccation du thalle) et facilite probablement l'alimentation du photobionte en CO2.
Le photobionte (l'algue symbiotique) fournit les nutriments issus de la photosynthèse chlorophyllienne (amidon chez la plupart des espèces, réserve lipidique chez les Trentepohliales), 20 à 30 % des nutriments en moyenne sont rétrocédés au mycobionte.
Les besoins en sels minéraux des lichens sont assez limités, car ce sont de faibles consommateurs qui peuvent provisoirement stopper leur croissance.Ils se nourrissent à partir de l'atmosphère : ils absorbent les minéraux sous forme de solutés dans les brumes, les rosées et les eaux de pluie.
Les lichens ont aussi la possibilité de dissoudre des éléments minéraux du substrat en excrétant, par l'intermédiaire du champignon, des acides organiques.
Il existe aussi des organismes coloniaux dans l'océan, comme les pyrosomes, les Physalia, Les Siphonophores, Les Chondrophores, Les Prayidae.
http://www.maxisciences.com/esp%e8ce-marine/une-enorme-creature-des-mers-luminescente-filmee-dans-les-profondeurs_art30436.html
http://nature-extreme.psyblogs.net/2010/09/les-siphonophores-super-organismes.html
Lichens bio indicateurs.
les espèces de lichens:
lichens foliacés = végétal, tronc, bois mort, feuille, substrat, sol
lichens fruticuleux = en forme de barbe ou de filaments.
lichens squamuleux=
lichens à thalle complexe=
lichens cyanobactériens: 10% des lichens sont des symbioses avec des cyanobactéries.
et même parfois sur les plastiques ou les métaux.
Plus un environnement est pollué, moins on est susceptible de trouver des lichens.Du fait de cette capacité à emmagasiner les composés atmosphériques, les lichens se colorent en fonction de leur présence. C'est une clé de détermination essentielle dans la reconnaissance de qualité de l'air. Ils ont d'ailleurs été utilisé dans l'industrie teinturière pour leur qualité colorante mais aussi fixatrice de couleurs. Les lichens emmagasinent aussi les parfums volatiles des écorces, des branches, des atmosphères qu'ils conservent longtemps. Ils sont utilisés en parfumerie à cet effet.
Un lichen très nitrophile est le crustacé Caloplaca saxicola (orange), Xanthoria elegans (rouge corail) et Umbilicaria hirsuta (gris rose). Les lichens bio indicateur d'air pur sont les Usnea sp., on les trouve souvent en montagne et en forêt d'altitude.
Les couleurs indicatrices des lichens:
lichen blanc
lichen gris
lichen bleu (algue bleue) Solorina spongiosa
lichen bleu gris
lichen vert gris
lichen bleu, avec algue bleue, fixatrice d'azote atmosphérique.
lichen jaune
lichen jaune vert
lichen vert
lichen orange ochrolechia
lichen rouge xanthoria elegans
lichen violet ou pourpre
lichen noir, les variétés umbelicaria sont comestibles après préparation.
les lichens bioaccumulateurs de métaux lourds.
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| exemple de métaux lourds bioaccumulés par les lichens "LICHENS ET ACCUMULATION DES METAUX LOURDS Le point après 10 ans de suivi en Bourgogne... et ailleurs.Olivier Daillant" |
clé de détermination des lichens et leur caractère bio indicateur de la qualité de l'air: http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/ress/environnement/deter_lichen.html William Nylander
les lichens bio-accumulateur de métaux lourds http://www.observatoire-mycologique.fr/Document/Lichens_M-taux.WRD.pdf
mon coup de coeur de bases de données lichéniques illustrée par photo c' est http://www.irishlichens.ie/lichen-crustose.html (en anglais)
http://www.konrad-hd.de/lichenes/
http://jlcheype.free.fr/images/Lichens/
http://mycorance.free.fr/valchamp/lichens.htm
http://www.lichenology.info/
http://fr.wikipedia.org/wiki/Alexander_Zahlbruckner,
http://fr.wikipedia.org/wiki/William_Nylander
Des lichens fixateurs d'azote
Les lichens crustacés nitrophiles à très nitrophiles se retrouvent sur des roches à préférence calcaire ou silicieux, mais aussi sur bois. Ils sont souvent orangés, rouges (Xantaria elegans, Caloplacta saxicola), ou gris.
Les lichens gélatineux s'associent à des algues bleues qui emmagasinent l'azote; les thalles sont souvent bleus, brun noir ou vert noir. On les trouve sur les roches, de préférence calcaire pour les espèces crustacés, à même le sol ou sur l'écorce des arbres, pour les espèces foliacés. Les Collema sont aussides lichens fixateurs d'azote.
Les Nostocs sont des colonies d'algues bleues dites non lichénisantes.
Les algues bleues.
les lichens associés à une algue bleue synthétisent des glucides mais aussi de l'azote organique. Les algues bleues fixent et transforment l'azote atmosphérique en azote organique, comme les nitrates, rendu ainsi assimilable pour le champignon hôte. ex.: Solorina spongiosa.
Les nostocs.
La famille des lichens Nostoc sont des associations symbiotiques avec des cyanobactéries avec lesquelles elles forment des organismes colonies. Certaines, ont la particularité d'emmagasiner les composés atmosphériques comme l'azote et le carbone mais aussi des polluants.
Des lichens aux propriétés extraordinaires.
Les lichens peuvent également survivre à des variations de température importantes pouvant aller de -70 à +70 °C (tests en laboratoire).
En 2005, deux espèces de lichens ont été envoyées dans l'espace et exposées au vide durant deux semaines. Les résultats montrent que, de retour sur terre et après réhydratation, les lichens survivent à ces conditions extrêmes (dessiccation, températures très basses, UV intenses et rayonnements ionisants) et qu'ils ne présentent quasiment aucune altération de leur structure par rapport à des lichens témoins restés sur Terre9.
Certains lichens dans les Alpes auraient plus de 1000 ans, et d'autres retrouvés au Groenland seraient âgés de + de 4000 ans. Quelques rares espèces peuvent supporter des températures de -196°C , c'est à dire celui de l'azote liquide, et jusqu'à 100°C. En moyenne, les lichens oscillent entre -20° et +70°C. En haute montagne la photosynthèse s'effectue dès 0°c, même si elle est moitié moindre que celle dégagée dans les 10°-15°C.
Ils possèdent aussi une capacité de conservation des cellules pour se protéger ainsi de la sénescence prématurée. Cette propriété est transmissible par colonisation du lichens ou par ingestion. Des animaux en consomment les temps de disette pour préserver leurs organes internes pendant l'hiver.
Les oiseaux l'utilisent comme matériau pour confectionner leur nid avec de la mousse et des brindilles, pour réguler l'humidité de leur nid - les lichens sont aggloméré majoritairement à l'extérieur. Le nid devient aussi élastique grâce à la mousse et aux lichens. Les propriétés médicinales, conservatrices et antiparasitaires protègent aussi les oeufs. La confection des nids mousses/lichens/brindilles/parachute de graines (astéracées comme les pissenlit, les chardons)/coton de tiges/poils/duvet/plumes/toile d'araignées est inspirant pour imaginer des construction de parois ou de maison quand à la composition de couches respirantes et felxibles. Nous allons réfléchir à la confection d'un prototype.
Lichens comestibles, médicinales ou matière première.
Les lichens renferment une substance amylacée mucilagineuse, la lichénine qui se dégrade en glucose à la digestion à laquelle on a reconnu des propriétés nutritives et médicamenteuses. Cetraria islandica contient 60 % de glucides. Mais la majorité des lichens sont pauvres en calories et en nutriments et ne peuvent constituer une source de nourriture comme les légumes, les céréales, les viandes ou les champignons. Ils représentent plus un condiment et une source médicamenteuse. Certaine personnes peuvent montrer une allergie à l'acide usnique contenu dans les lichens.
Alimentation animale :
le lichen des rennes (Cladonia rangiferina) est la nourriture essentielle du renne et du caribou. Au Canada, d'immenses troupeaux de caribous lui doivent leur survie, durant les longs mois d'hiver. En toundra ou en forêt tempérée du Nord (où les espèces de lichens sont dix fois plus nombreuses que les plantes), c'est une nourriture appréciée du caribou, de l'élan d'Amérique (orignal) et de certains bétails à l'occasion. Plusieurs variétés de lichens sont comestibles pour ces derniers (notamment Cetraria islandica qui contient 60 % de glucides), juste un choix de préférence, souvent dû pour certains aux choix de pâturage, aux saisons.En Suisse, Evernia divaricata a été longtemps utilisé pour nourrir les chèvres en mauvaise saison.
Alimentation humaine :
Certains peuples nordiques consomment la mousse d'Islande (Cetraria islandica) en farine pour en faire des pains ou gâteaux. Divers Umbilicaria sont également consommés au Canada (les tripes de roche). Au Japon, Umbilicaria esculenta est consommé en soupe, en tenpura et en salade sous le nom de Iwatake イワタケ (岩竹, « bambou des roches » ). En Asie (Crimée,Iran…), Lecanora esculenta ou Rhizoplaca esculenta est couramment consommée par les paysans comme par les animaux.Enfin, quelques espèces sont utilisées comme émulsifiant et épaississant dans l'industrie agroalimentaire.
Les lichens orangés ont la capacité de stocker des caroténoïdes, dont les carotènes, qui leur confère cette teinte.
Les lichens sont des coupes faim en tant de disette, et ils sont très pauvres en terme nutritionnel, tant sur le plan calorique que nutritionnels. John Franklin et son expédition ont pu inhiber la sensation de faim en se remplissant le ventre de lichens, comme pour les caribous dans les hivers rudes, mais pas survivre à la faim en soi. Les lichens ne peuvent pas constituer à proprement parler une source de nourriture, mais plutôt un condiment, un additif alimentaire pour préparation ou une ressource médicinale.
La pharmacologie moderne redécouvre les lichens, sources d'antioxydants et d'acide usnique, un antimicrobien très puissant. On le trouve dans la mousse d'Islande, jadis employée contre les maladies respiratoires, et la barbe de Jupiter, qui servait à soigner les plaies. Les Umbelicaria ont des propriétés anti viral sur à peu près toutes les bactéries testées en laboratoire, umbelicaria esculenta démontre une action dans la lutte contre le VIH. Des extraits d'Umbilicaria esculenta se sont révélés fortement inhibiteurs de la β-glucosidase, les enzymes qui hydrolysent les disaccharides chez les moisissures et les cellules de mammifères, ainsi que la glucoamylase et de la laminarinase. Elle a des propriétés thrombolytiques. Les lichens ont en effet, suite à des tests expérimentaux en laboratoire, la capacité de maintenir les organes en bonne santé sur une période de disette; notamment en stimulant la production de B-lymphocytes - tests sur Umbelicaria.l'herbe aux poumons (Lobaria pulmonaria) dont le thalle a la forme de poumons et est très sensible à la présence de dioxyde de soufre. Espèce souvent présente sur les érables, dans des forêts où la qualité de l’air est bonne, elle soignait les infections respiratoires. La pharmacognosie a montré son efficacité actuelle dans un sirop antitussif.
On teste actuellement les propriétés antibiotiques, anti-inflammatoires, insecticides, photoprotectrices (cas de l'Usnea longissima) ou photostimulatrices des Lichens.
En phytosociologie
les lichens ont la capacité d'aider à soigner les maladies bactériennes et fongiques pathogènex sur les troncs d'arbres grâce aux champignons, aux micro alguest et aux cyanobactéries.Ils procureraienet à l'écorce un filtre d'air, un antigelif et un anti uv.
Il est possible que ces organismes symbiotiques, qui sont aussi des révélateurs du ph de la sève d'un arbre, puisse transmettre des enzymes antibactériennes, anti biotiques, anti inflammatoire et cicatrisantes, voir de l'azote organique à l'arbre, notamment lors des stress hydrique et climatique, de blessures ou de feu bactérien.
L'association avec les mousses et les lichens sur les tailles laissent penser à un microcataplasme conservant l'humidité et l'échange ionique pour stimuler la cicatrisation saine de l'arbre, qui profiterait des enzymes de régénération cellulaire des algues, des champignons et des cyanobactéries, tout en fournissant une humidité à l'arbre pour cautériser lignine et cellulose sans perdre trop de solutés.
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| symbiose spontanées sur un cerisier entre des lichens, algues champignons et cyanobactéries cotérisent, soignent et désinfectent une plaie infectée par les pathogènes du chancre et de la gomiliose. |
Les autres lichens gris bleu qui se développent sont des Parmellia. Dont Parmelia - Parmotrema perlatum et Punctelia borreri.
On observe aussi en périphérie un Umbilicaria pustulata (beige-marron) et Amandinea punctata (petits points noir), voir un Umbilicaria polyrrhiza (brun -noir)- non présent sur la photo, des Lecanoria chlarotera (petit tambour beige-brun cerclé de blanc gris). Les umbilicaria fourniraitent des antioxydants, de l'acide usnique, des antimicrobien et des anti fongique (antimoisissure), tout en permettant à l'orgnaisme hôte de maintenir en bonne santé ces organes vitaux en stimulants les globules blancs et le système lymphatique dans lequel baigne les cellules.
On trouve aussi dans le verger des Xanthoria, des Hypotrachyna, des Leptogium (rare),lomboria amplisma,
Je vais expérimenter l'implant de ces lichens sur des jeunes arbres atteints, pour observer leur mutualisme et leurs effets sur la guérison du chancre. A suivre!
Toxicité.
Bien que la majorité des lichens soient considérés comme inoffensifs, bien qu’extrêmement amer, et dont la préparation demande des heures, certains lichens sont toxiques. On connait la toxicité aujourd'hui de Letharia vulpina, Cetraria pinastri, Xanthoparmelia chlorochroa.
Certains lichens, comme Letharia vulpina et Cetraria pinastri, produisent tout simplement une toxine mortelle, de l'acide vulpinique: leur couleur est souvent jaune-vert. Le principe toxique agirait par inhibition de la respiration, entraînant la mort. Ils ont malheureusement été utilisé à des fins meurtrières comme pesticide, dans la pêche aux poissons, et surtout dans la chasse aux renards et aux loups, notamment en Scandinavie.
Il est intéressant de noter que nombre de plantes qui contiennent un paralysant, comme la vipérine, se trouvent en montagne, dans les zones rocailleuses et désertiques, où la lutte pour la survie est grande; et permet d'empoisonner des prédateurs comme les petits mammifères, les serpents et les oiseaux. La vipérine par exemple contient un alcaloïde paralysant comme le curare, l'échiine ou cynoglossine. Mais en quantité si faible (0,0017 pour cent du poids de la plante fraîche) qu'elle est inoffensive pour l'homme, mais une plante compagne essentielle ou biotope de montagne au haute altitude.
L'autre faculté des lichens est d'accumuler sans distinction les composés volatiles de l'air, y compris les polluants. Ils sont donc facilement intoxiqués et contaminés en milieu urbain, notamment par la pollution à l'oxyde de soufre SO2, fluor, ozone, oxyde d'azote, PAN,; ce qui causent d’ailleurs leur extermination massive dans les zones industrialisées ou agricoles.
L'identification des toxines chez les lichens n'en est qu'à ces débuts, et tout comme les champignons, il faut se garder de récolter ou de consommer sans connaissances et identification phylogénétique précise.
base de données lichénique:
http://www.irishlichens.ie/ (en anglais) par faimme et photo, très pratique
http://www.konrad-hd.de/lichenes/ (en allemand)
liste pour photo http://jlcheype.free.fr/images/Lichens/
http://mycorance.free.fr/valchamp/lichens.htm
http://www.uclouvain.be/cps/ucl/doc/emediasciences/documents/Fascicule_Lichens.pdf
http://domenicus.malleotus.free.fr/f/lichens.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lichen
http://cyanobacteries.pagesperso-orange.fr/pages/Physiologie/lichens.htm
http://liafaydjam.blogspot.fr/2007/04/umbilicaria-tripe-de-roche-et-autres.html
http://spinescent.blogspot.fr/2011/05/parfums-de-lichens.html
http://www.couplan.com/fr/dossiers/sujets_alimentation_cuisine.php
http://www.jardins-du-nord.fr/c-est-comestible-le-lichen-t2425.html
http://www.sierrapotomac.org/W_Needham/RockTripe_080211.htm
http://www2.ac-lille.fr/myconord/afl.htm association française lichénique, académie de Lille.
file:///C:/Users/Nata/Downloads/ENS_2011_Lichens_web.pdf
Base de données algues (et autres organismes marins) :
http://www.algaebase.org
http://erms.biol.soton.ac.uk/index.shtml
http://www.sp2000.org
http://www.itis.usda.gov/index.html
https://www.fieldmuseum.org/science/blog/how-lichens-reproduce-greenhorn-baby-lichens
https://www.fieldmuseum.org/science/blog/lichens-lasting-relationship-farmers-and-crops
lichen fluorescent: https://canadianmuseumofnature.wordpress.com/2014/08/28/fluorescent-lichens-dazzling-creatures-of-light/
http://lichenportal.org/portal/taxa/index.php?taxon=54807
http://lichenportal.org/portal/taxa/index.php?taxon=55691
http://lichenportal.org/portal/taxa/index.php?taxon=53386
lichen bioluminescent: http://www.geocaching.com/seek/log.aspx?LUID=4316edf7-ba23-4efc-9e9c-78772014ede5&IID=c062394c-2531-4c8e-8401-4131326a5614
http://liboupat2.free.fr/Lichens/biolich.htm
