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Microbes!

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Des animaux grands ...comme des microbes!


Un animal a, c'est obligatoire, un corps fait de nombreuses cellules si possible organisées en quelques organes bien distincts (un tube digestif, une glande sexuelle, un épiderme semble être le minimum requis). Une telle complexité n'a pas empêcher la nature de produire des bestioles plus petites que des microbes. Elle est forte la nature, avec un sens de la miniature à faire pâlir un ingénieur japonais. En voici un échantillon :

Les acariens sont les petits monstres que les fabricants de produits chimiques n'hésite pas à montrer en gros plan tellement ils sont laids. Ce sont des arthropodes assez proches des araignées. Quelques uns sont visibles à l’œil nu comme la tique, mais la majorité n'atteint pas le millimètre. Certains dépassent tout juste 0,1 mm ! On en connaît au moins 50000 espèces, présent à peu près partout. Certains ont même l'impolitesse de s'installer à la base des poils ou dans les follicules pileux, comme le demodex.



Les tardigrades sont très mignons avec leurs 6 à 8 papattes avec lesquelles ils s’agrippent aux plantes ( on peut le rencontrer facilement dans les mousses). Ces animaux sont célèbres pour leur capacité à résister à des situations extrêmes (sécheresse, acidité, radioactivité, temps), il y en a même qui ont voyagé dans l'espace sans broncher paraît-il. Leur secret : se faire tout petit et tout sec en éliminant 95 % de son eau. La plupart mesurent entre 0,1 et 0,3 mm.



J'aime bien les rotifères. La moindre goutte d'eau un peu sale en abrite des dizaines sont des animaux vivant dans les eaux douces le plus souvent. On dirait de petits vermisseaux en accordéon équipés de moulinettes. En fait ce sont des bestioles à cuticule articulée avec une sorte de double couronne de cils qu'ils agitent pour filtrer l'eau.

Ils ont beau ne pas dépasser les 0,2 mm, ils possèdent bien tout l'équipement requis d'un animal.



Les nématodes sont des vers. Souvent très petits, mais parfois très long comme la Filaire de Médine, un sale parasite qui peut atteindre deux mètres. Les plus minus atteignent à peine deux dixièmes de millimètres. On les trouve partout, et en abondance. Du point de vue du nombre ils sont peut-être les seuls à pouvoir rivaliser avec les bactéries.



Les kinorhynches , avec moins de 150 µm (0,15 mm), sont sans doutes les plus petits animaux du monde. Ils ont une drôle de tronche, un corps « poilu » et une sorte de trompe rétractable, vivent dans les sédiments vaseux. On les connaît assez peu.






Les loricifères. Alors eux, on se demande bien dans quel sens les regarder. On dirait une sorte d'ampoule d'où dépassent pleins de filaments qui s'agitent. D'à peine 250 µm, ils vivent scotchés à des grains de sable.
















 

L'incroyable diversité des unicellulaires

Avant, tout était simple : il y avait les pluricellulaires et les unicellulaires. Parmi ces dernier on trouvait les procaryotes, misérables microbes sans noyau, les pauvres, et les eucaryotes qui en avait un. Ces eucaryotes étaient rangés en deux catégories, l'une apparentée aux plantes, les protophytes, et l'autre, apparentée aux animaux, les protozoaires. Contemplant cette classification, le biologiste d’antan s’émouvait d'une si belle organisation du monde , partagé entre le règne animal, spécialité du zoologue, et le règne végétal, domaine du botaniste.

Certains esprits chagrins trouvant cela trop simple, préféraient imaginer un troisième règne : les protistes, qui réuniraient tous les unicellulaires.

Un peu plus tard, on finit par se mettre d'accord sur cinq règnes : les plantes, les animaux, les champignons, les protistes et les monères (comprenant les bactéries). Ça devenait plus compliqué mais c'était beau tout de même, et les savants se congratulèrent.

Et puis, non, finalement. Les progrès de la science sont venus tout chambouler. Les généticiens se sont mis à séquencer des génomes de tout ce qu'ils avaient sous la main et ils découvrirent de telles différences entre une amibe et une paramécie, toutes deux classées parmi les protistes, qu'ils annoncèrent que non, vraiment, on ne pouvait pas les laisser ensemble. Il en était de même pour la plupart des « protistes » : il y a plus de différence entre une euglène et un dinoflagellé, deux unicellulaire à flagelle capable de faire de la photosynthèse, qu'entre un tatou à 9 bande et une moule.

Aujourd'hui, on a décidé de voir le monde autrement : il n'y a plus cinq, ou trois ou douze règnes, il y a des domaines : les eucaryotes, les bactéries et les archées. Certains persistent tout de même à diviser ces domaines en règnes, mais, comme vous allez le voir, chez les unicellulaires, c'est un foisonnement de petits royaumes !

arbre des eucaryotes

Partout

Les bactéries sont minuscules, 1 à 3 microns pour la plupart et ne pèsent guère plus d'un ou deux nanogrammes. Pourtant, les dernières estimations estiment que la masse totale des bactéries de la planète équivaut à peu près à celle des végétaux. Comment d'aussi minus choses font pour peser tant ?

Elles ont deux secrets, les bactéries : elles se multiplie très vite, et elles sont partout, absolument partout !



Une descendance exponentielle

Une bactéries commune genre Escherechia coli, lorsqu'elle est heureuse, se dédouble au bout de 20 minutes. Ça n'a l'air de rien, mais si on la laissait faire, sa descendance deviendrait énorme. Imaginez une petite coli posée sur une balance. Le cadran indique 0,001 nanogramme. Vingt minutes plus tard, elles sont deux. La balance indique donc 0,002 ng. Après une heure, on aura 8 microbes (2x2x2) soit 0,008 ng. En 2 heures,on se retrouve avec 64 bactéries et 0,0064 ng. C'est encore bien peu. Au bout de 24 h, il y aura 4,722366483×10²¹ cellules, ce qui fera sur la balance... 4 722 tonnes ! (j'avais oublié de préciser qu'il fallait une balance de qualité). Ça représente le poids de 28 baleines bleues !

Leur formidable pouvoir de multiplication leur permet donc de se répandre très rapidement dans les milieux qu'elles colonisent. À condition, bien sûr, qu'elles s'y sentent bien.



Elles sont partout

Mais cette frénésie multiplicatrice est une arme terrible pour l'évolution et du coup, elles peuvent s'adapter très vite. C'est ainsi qu'elles ont su s'installer partout sur Terre :

    • dans le sol, évidemment, où on en dénombre 26 000 milliards de trillons -ou milliards de milliards.

    • Dans les milieux aquatiques, où elles seraient 12 000 milliards de trillons.

    • Dans les sédiments continentaux : on hésite entre 25 et 250 000 milliards de trillons.

    • Dans les sédiments océaniques : 355000 milliards de trillons. On en a trouvé sous plusieurs kilomètres de sédiments.

    • Dans les intestins de tous les animaux, sur les plantes,,, partout où il y a un être vivant, en fait,

    • mais aussi là où il n'y a pas la moindre créature visible : sur et sous la glace, tout près des sommets des montagnes, dans les lacs bouillonnants, les mares d'acide sulfurique, dans le pétrole, sous les déchets pollués des mines, dans l'atmosphère... elles sont partout !

Ce schéma en dessous, est arbre qui complète le précédent en montrant en plus des "familles" d' Eucaryotes (en rouge), les Archées (en vert) et les bactéries (en bleu). Si après ça y'en a encore un pour dire que les bactéries sont toutes pareilles!




2 kilos de bactéries

Ils te font peur, tu les conspues, tu les chasses, les élimines, les aseptises et pourtant... Pourtant, les microbes font partie de toi, ils sont sur toi, ils sont dans toi, bref, ils t'aiment et tu ne sais pas le reconnaître. Pas sympa...

Ton corps est une planète à microbes

Comme tout animal, tu est fait de cellules, environ cent mille milliards de cellules. Et bien, les microbes qui vivent sur toi sont au moins dix fois plus nombreux ! Là, elles se répartissent les différents endroits de ton corps comme autant d'écosystèmes différents. Ta peau est un immense continent où elles rencontre divers milieux : la peau du dos, entre les orteils, sous les bras, derrière les oreilles... chaque coin de ta surface abrite une certaine diversité de ces bactéries. On en connaît bien une cinquantaine d'espèces, mais il semble qu'il y en ait bien plus.

Ta bouche est havre de chaleur et d'humidité pour ces petites créatures. Et puis il y a abondance de nourriture. On estime qu'il y vit entre 100 et 300 espèces en bonne harmonie. Mais attention, si tu manges n'importe quoi, cette harmonie peut se briser : certaines vont proliférer au détriment d'autres, et ça peut créer des désagréments, genre haleine de poney ou dents cariées.



Normalement, dans l'estomac et le haut de l'intestin, elles se font plus rares, au contraire du gros intestin qui en est rempli. Au moins 500 espèces y vivent (environ 200 sont bien connues), formant une populace de cent mille milliards de cellules. Ces microbes nous protègent de l'invasion de certains dangereux délinquants comme les salmonelles, ils nous aident à bien digérer et nous fournissent, en guise de loyer nutriments et vitamines. Leur présence aide aussi au bon état du tissus intestinal. Bref, toute cette foule est installée là pour ton bien.



Toutes les cavités du corps ouvertes sur l'extérieur sont colonisées par des cliques de bactéries (excepté les poumons qui possèdent un efficace système de protection). En tout, on estime à 2 kilogramme le poids de toute cette micro-populace. La plupart du temps, la population installée est stable. Malgré tout elle évolue avec l'âge, et aussi avec l'état de santé.



Chacun le sien

Depuis quelques années on s'est enfin décidé à explorer ce qui s'appelait jadis « la flore intestinale », sujet d'étude nettement plus riche et utile que la planète Mars. On s'est rendu compte que la plupart des espèces de microbes qui vivaient dans le corps, on ne savait pas les cultiver, donc les identifier. C'était ballot. Aussi, il a fallu se baser sur une nouvelle technique, qui consiste à passer tout un échantillon au mixer pour en extraire un gène particulier : celui de l'ARN ribosomial 16S. L'intérêt est double : primo, il est spécial bactérie et on ne peut pas le confondre avec notre ARN ribosomial à nous. Secundo, il est présent chez toutes les bactéries et permet de distinguer les espèces les unes des autres (on estime que différence de plus de 2 % entre deux gènes R16s suffit à distinguer deux espèces).

Donc, une fois mixer, on extrait tous les exemplaires de ce gènes qui s'y trouve et on les compare. Et c'est là qu'on s'est aperçu qu'il y avait un sacré paquet d'espèces différentes. Et, deuxième surprise, si tous les humains testés possèdent les mêmes familles de microbes (dans à peu près les mêmes proportions) chacun de ces humains abrite des espèces différentes de son voisin. On a tous notre propre population à nous tout seul ! On pourrait identifier une personne à son microbiote.

Mieux, on a pu constater que deux régions du corps équivalentes comme les deux mains n'abritent pas les même espèces : il y a les bactéries de gauche et les bactéries de droite.



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