On trouve des micro-organismes plus rares qu’un billet pour la Lune

Il est plus probable de voyager vers la Lune que de trouver le micro-organisme tentaculaire connu sous le nom de Legendrea loyezae. Entre 1968 et 1972 le programme Apollo La NASA a envoyé 24 personnes sur la Lune. Au lieu de cela, seuls quatre dans le monde entier ont vu Legendrea loyezae depuis sa découverte en 1908 jusqu’à notre découverte.

Compte tenu du coût d’un voyage sur la Lune, il n’est pas surprenant que le nombre de personnes envoyées dans un endroit aussi éloigné soit faible. Mais un aperçu du monde microscopique ne nécessite pas un budget d’un million de dollars. Tout ce dont vous avez besoin est un microscope et quelqu’un prêt à s’asseoir devant.

Nos récentes découvertes ont mis en lumière 20 nouvelles espèces de micro-organismes et environ une autre centaine qui sont considérés comme rares en raison du faible nombre de fois qu’ils ont été trouvés dans l’histoire de la microbiologie.

Chaque spécimen que nous trouvons et examinons pour isoler son ADN ajoute un autre morceau au casse-tête de l’évolution. Un tel puzzle aide les scientifiques à comprendre comment les micro-organismes fonctionnent dans la nature, quels gènes sont impliqués dans la biochimie cellulaire ou à ajouter de nouvelles branches à l’arbre de la vie.

La raison pour laquelle si peu de chercheurs ont trouvé ces micro-organismes rares est principalement due au manque d’échantillonnage des écosystèmes où ils vivent. La plupart des équipes de recherche prélèvent des échantillons ponctuels, généralement en une seule occasion et à un seul endroit.

Notre méthode est différente. Au cours des deux dernières années, nous avons prélevé plus d’un millier d’échantillons dans les systèmes aquatiques les plus divers : lacs et étangs à Varsovie (Pologne) ; sédiments marins en mer du Nord; sur les côtes de l’Italie et du Portugal, et dans les ruisseaux calcaires du Dorset (Royaume-Uni), parmi beaucoup d’autres. Notre recherche et notre échantillonnage sont intenses, mais l’effort en vaut la peine. Nous avons observé plus de 500 espèces de micro-organismes, dont beaucoup sont bien connues, d’autres considérées comme extraordinairement rares et certaines entièrement nouvelles.

La microbiologie est l’histoire humaine

La vie sur Terre est apparue dans l’eau sous la forme d’organismes unicellulaires microscopiques, rester comme ça depuis des milliards d’années. Certains de ces organismes unicellulaires ont évolué vers des formes plus complexes par divers mécanismes d’association avec d’autres micro-organismes, donnant éventuellement naissance à toute vie visible autour de nous. Autres ils n’ont guère changé et ont conservé leur nature unicellulaire. Mais, curieusement, la plupart des organismes qui peuplent notre planète aujourd’hui sont encore microscopiques. Les micro-organismes sont tout autour de nous, présents dans tous les habitats, des flaques d’eau aux océans, et nous avons encore beaucoup à découvrir.

Los premiers prédateurs de la Terre étaient également des micro-organismes et c’est ainsi que la symbiose a commencé à donner naissance à des formes plus complexes.

Mais les micro-organismes, à leur tour, servent de nourriture à des espèces plus grandes, comme c’est le cas, par exemple, du krill et d’autres zooplanctons dans les océans. Si les organismes au bas de cette chaîne alimentaire venaient à disparaître, tous les autres pièces ci-dessus s’effondrerait également.

Si nous pouvions comprimer les milliards d’années de l’histoire de la Terre en une seule, la vie resterait exclusivement microscopique jusqu’à fin octobre. Les humains apparaîtraient dans les 30 dernières minutes de l’année, et nous ne prendrions conscience de l’existence des micro-organismes que trois secondes avant la nouvelle année.

L’arbre de vie montre comment les organismes sont liés les uns aux autres. En y regardant, il est facile de voir que la plupart de la vie sur Terre continue d’être microscopique, avec des êtres multicellulaires tels que des animaux, des plantes et des champignons, limités à un petit groupe au sein du groupe eucaryote. Contrairement aux deux autres groupes (archées et bactéries), les eucaryotes stockent leur ADN dans le noyau cellulaire.

Une bizarrerie microscopique

Mais revenons à Legendrea loyezae. Ce micro-organisme est situé au sein des ciliés, dans la branche des eucaryotes. L’oxygène est mortel pour Legendrea loyezaeet a des tentacules rétractables pour attraper sa proie.

Les ciliés peuvent être trouvés partout où il y a de l’eau, même dans les fines pellicules aqueuses des sols et même dans les endroits où il n’y a pas d’oxygène. Bien que les ciliés soient totalement dépendants de l’eau, certains peuvent former des structures protectrices qui leur permettent de rester inactifs en cas de sécheresse ou d’humidité insuffisante dans l’environnement. Les ciliés sont constitués d’une seule cellule mais sont incroyablement diversifiés. De plus, ils ont aussi des stratégies de chasse intéressantes : certains se spécialisent dans la consommation de filaments de cyanobactéries, qu’ils aspirent comme des spaghettis. D’autres ont un mode de vie sédentaire, comme Vorticellequi a une tige pour adhérer aux surfaces immergées.

Certaines espèces de ciliés forment des relations permanentes avec d’autres groupes d’organismes, appelées symbiose. Par exemple, il existe des ciliés qui abritent algues unicellulaires à l’intérieur, se nourrissant du sucre qu’ils produisent lors de la photosynthèse. En retour, les ciliés protègent les microalgues des virus (oui, même les algues peuvent contracter des infections virales) et de l’ingestion par d’autres organismes.

Les ciliés peuvent former des communautés à forte densité de population, en particulier dans des environnements bien oxygénés. Mais d’autres sont présents en si petit nombre que les trouver revient à chercher mille aiguilles dans une botte de foin de la taille du mont Everest. Et c’est notre objectif.

Notre objectif est de trouver autant de ces espèces rares et inhabituelles que possible. Pour y parvenir, nous utilisons la connaissance de l’écologie de ces espèces, ce qui nous donne la clé pour les trouver. Si nous savons qu’un certain micro-organisme préfère vivre dans des habitats sombres sans oxygène, nous ne perdons pas de temps à le chercher à la surface de l’eau, où il y a beaucoup d’oxygène et de lumière. Trouvez quatre exemplaires de Legendrea loyezae cela nous a pris des centaines d’heures au microscope, sans parler des dépenses en physiothérapie pour soulager les douleurs au cou et au dos.

Pourquoi les micro-organismes sont-ils importants ?

Il est facile de se sentir éloigné de quelque chose qu’on ne voit pas, et les micro-organismes, en raison de leur petite taille, ne sont pas vus dans notre vie quotidienne. Mais les micro-organismes ont été les protagonistes de certaines des découvertes scientifiques les plus importantes de l’histoire. Malheureusement, ils prennent aussi des vies quand infliger des maladies aux gensles animaux et les plantes, ou lorsqu’ils atteignent des proliférations massives dans la mer qui tuent les fermes de palourdes, de crevettes ou d’huîtres.

Mais nous ne pourrions pas vivre sans eux. les micro-organismes sont responsable de la survie de nos écosystèmes et leur rétablissement après des dommages environnementaux tels que la pollution ou le changement climatique. Ils sont essentiels à la production d’aliments, d’antibiotiques et d’autres médicaments, aident à nettoyer nos eaux usées et améliorent la fertilité des sols agricoles.

Alors explorer le monde microscopique vaut bien les maux de dos.