Le peuple microbien , livre ebook

Table des matières
Couverture
Le peuple microbien
Avant-propos
Guide de lecture
1 – La fabuleuse histoire du microbiote
Un monde difficile à classer
Un monde difficile à nommer
Une mosaïque de microbiotes
Tout au long de la vie
Des bactéries aux commandes
Le cerveau sous contrôle
Des microbiotes aux vertus insoupçonnées
Des bactéries abondantes chez les bébés
Quand des bactéries s’installent dans l’estomac
2 – Un atout pour la société
Les antibiotiques en question
Des pathogènes et le monde
La peur des microbes
Une source d’innovations
Un potentiel à exploiter
Des bactéries du lait dans le fromage
Des paillettes de cyanobactéries
Une moisissure dans les habitations
Un virus à la mauvaise réputation
Un virus XXL
3 – Des microalgues à grande échelle
Les efflorescences planctoniques
Des bactéries pas comme les autres
Des poupées russes microbiennes
Des efflorescences de protistes
Le rôle des virus
Le risque de la fertilisation marine
Des colonies de cyanobactéries à la surface de l’eau
Quand les cyanobactéries changent la couleur de l’eau
Des colliers de cyanobactéries
La plus petite microalgue eucaryote au monde
Une microalgue en forme de Spoutnik
Une diatomée en dentelle
Un dinoflagellé en forme de toupie
4 – La vie terrestre des micro-organismes
Un cilié aquatique en pleine forêt
Le pouvoir de se faufiler
L’union fait la force
Un réseau souterrain très utile
Des nématodes à la rescousse
Tout se transforme
Un champignon en symbiose avec les racines
Un ver prédateur dans la forêt
Une cyanobactérie qui aime l’obscurité
Une amibe et ses chlorelles dans les tourbières
5 – Aux limites de la vie microbienne
La bactérie du désert
Une archée qui ne manque pas de sel
La vie en eau chaude
La vie sous la calotte glaciaire
Dans les abysses et au-delà
La biosphère profonde
Quand les extrêmes se combinent
Du sel sans modération pour cette archée
Une bactérie aux nombreux records
Une archée des abysses
Un virus géant des extrêmes
6 – À travers le temps et l’espace
Les premières traces microbiennes
Les microfossiles
Un Jurassic Park microbien
Des micro-organismes dans l’espace
Un microfossile qui rayonne
Des bactéries du temps des dinosaures
Une diatomée marine du Crétacé
Des amibes du Crétacé
L’indestructible « ourson d’eau »
Des cyanobactéries nutritives
Épilogue
Bibliographie
Remerciements
Les auteurs des fiches
Crédits iconographiques (hors fiches)
La fabuleuse histoire du microbiote
Un atout pour la société
Des microalgues à grande échelle
La vie terrestre des micro-organismes
Aux limites de la vie microbienne
À travers le temps et l’espace
Le peuple microbien
Laurent Palka
© Éditions Quæ, 2020
ISBN (papier) : 978-2-7592-3221-5 ISBN (pdf) : 978-2-7592-3222-2 ISBN (ePub) : 978-2-7592-3223-9 ISSN : 2110-2228
Éditions Quæ RD 10 78026 Versailles Cedex


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Ce livre est dédié à Alain Couté, un copain d’abord, scientifique et explorateur, notamment des fonds marins. Jamais, au grand jamais, son trou dans l’eau ne se refermera.
Avant-propos
Ce livre est un voyage naturaliste extraordinaire, comme dans le roman de Jules Verne Voyage au centre de la Terre . À ceci près qu’il explore les entrailles non pas d’un volcan, mais du corps humain, des animaux et des plantes, de la ville, de l’océan, du sol, de la calotte glaciaire, des abysses et au-delà, de la biosphère profonde et même de la Station spatiale internationale. C’est une exploration tous azimuts et à toutes les échelles spatiales et temporelles, mais pour chercher quoi ?
Durant votre lecture, vous ne tomberez pas nez à nez avec des champignons géants fantastiques ou des « fossiles vivants » (quoique…), comme dans le roman de Jules Verne, mais sur un monde bien réel, même si sa perception dépend des instruments utilisés et si l’imaginaire n’est pas très loin : le peuple microbien, celui des virus, bactéries, archées, microalgues, protistes ciliés et amibes, nématodes et tardigrades. En six chapitres, vous découvrirez la mosaïque de microbiotes du corps humain et les liens inattendus qu’ils entretiennent avec les organes. La manière dont notre société utilise les micro-organismes et s’il faut en avoir peur, en particulier dans les transports en commun. Ce que révèlent les efflorescences dans les océans et les cours d’eau. Comment les micro-organismes s’adaptent, s’associent et tissent leur « toile » dans les sols. Quelles sont leurs limites dans les milieux chauds, froids, sous haute pression ou hypersalés. Et enfin, quelles traces ont-ils laissées dans le passé et sont-ils présents dans l’espace. Un monde d’une extrême diversité et complexité que la science n’en finit pas de dévoiler.
Chaque chapitre offre un foisonnement d’explications, tantôt élémentaires, tantôt approfondies, et d’anecdotes souvent insolites, assemblées comme les pièces d’un gigantesque puzzle. Ne soyez pas surpris si l’échelle du gène est omniprésente. C’est à ce niveau que l’on identifie aujourd’hui les espèces et les communautés, quel que soit leur milieu (salive, selles, sol, océan, etc.), que l’on repère les micro-organismes et les virus inconnus, que l’on dénombre les populations et que l’on comprend comment elles interagissent. On ne peut pas s’en passer. Mais travailler à l’échelle du gène ne permet pas de décrire le phénotype, c’est-à-dire les caractères apparents d’une espèce. Or pour exister pleinement, il est nécessaire d’être vu et décrit. Dès lors, un deuxième outil scientifique plus ancien et non moins essentiel est indispensable, le microscope.
C’est pourquoi chaque chapitre est complété par des photographies prises à différents grossissements. Beaucoup sont sous forme de fiches didactiques qui décrivent des spécimens, l’endroit où ils ont été trouvés, quels caractères permettent de les identifier, leur écologie, leur relation avec l’homme. Ces photographies et les explications qui les accompagnent sont le résultat du travail de scientifiques qui partagent des connaissances produites au Muséum national d’histoire naturelle, à l’université, au Centre national de la recherche scientifique (CNRS), à l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), au Genoscope, à l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (Ifremer), à l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) ou à l’Institut Pasteur. C’est une chance d’y avoir accès.
Avant de laisser place à la lecture, je voudrais dire combien Micropia, le premier musée consacré avec bonheur aux micro-organismes et aux virus, que j’ai visité peu après son ouverture en septembre 2014 à Amsterdam, m’a convaincu d’en parler de façon positive, et de montrer qu’ils sont plus bénéfiques et fascinants que dangereux. Patatras ! La rédaction du livre s’achève en pleine pandémie cauchemardesque du Coronavirus . Je reste malgré tout confiant que toutes les explications, anecdotes et illustrations susciteront la curiosité et l’émerveillement plutôt que la peur, et vous donneront l’envie d’en savoir plus sur ce peuple microbien, si loin de nous et si présent à la fois.
Que le voyage extraordinaire commence.
Guide de lecture
Généralement, pour voyager, il est nécessaire de préparer un minimum d’affaires à emporter. Ici, ce sont des définitions réunies dans ce guide de lecture qui serviront de bagages. Vous en trouverez aussi en chemin, c’est-à-dire dans le texte à la suite des termes pour lesquels une explication est nécessaire.
La cellule est l’unité morphologique et fonctionnelle de base chez tous les êtres vivants, a fortiori les bactéries, les archées et les protistes, pour lesquels elle constitue la totalité du soma, autrement dit du corps. Avec une simple cellule, ces micro-organismes, dits « unicellulaires », doivent assurer toutes les fonctions vitales : la nutrition, la croissance, la reproduction, etc.
Les bactéries sont des procaryotes, c’est-à-dire des cellules sans noyau et sans organite, à l’exception des thylakoïdes des cyanobactéries dont il sera question dans le chapitre sur les efflorescences. Les bactéries ne possèdent pas de noyau, mais une masse immergée dans le cytoplasme, le nucléoïde, contenant de l’ADN circulaire lié à des protéines.
La morphologie des bactéries est simple, soit sphérique (coccus), soit en bâtonnets droits (bacilles), courbés, spiralés ou hélicoïdaux. La plupart mesurent en moyenne un micromètre (µm) de long, ce qui correspond à un millième de millimètre. Les plus petites ont été trouvées en 2015 dans une nappe aquifère aux États-Unis et font un peu plus de 0,1 µm. D’autres sont géantes. Une cellule de Thiomargarita namibiensis est un coccus de 500 µm de diamètre (0,5 mm). L’espèce a été isolée en 1999 dans les sédiments océaniques riches en soufre le long des côtes de Namibie, à environ 100 mètres de profondeur.
L’originalité des bactéries n’est pas là, mais dans leur capacité à fabriquer une couche périphérique : le peptidoglycane. Cette couche est fine chez certaines espèces et épaisse chez d’autres. La distinction provient d’une méthode de coloration, inventée par un médecin danois du nom de Gram à la fin du xix e  siècle, qui permet de classer les bactéries en deux grands groupes. Les Gram négatives, où la couche est fine, et les Gram positives, où elle est épaisse. Les bactéries qui n’en possèdent pas sont des exceptions, comme les mycoplasmes, des pathogènes pour l’homme. La plupart des micro-organismes autres que les bactéries ne le fabriquent pas, sauf un groupe d’archées, les méthanomicrobiales, qui synthétisent un peptidoglycane un peu différent et réagissent à la coloration de Gram. Selon Patrick Forterre, de l’Institut Pasteur, il est possible que ces archées aient récupéré certains gènes venant des bactéries pour se « bricoler » leur pr