Les microbes, il faut les comprendre !

Les microbes ont eu pendant longtemps mauvaise presse. Liées aux épidémies et aux miasmes, l’homme n’a eu de cesse de les combattre par l’hygiène. Hélas, leur taille microscopique fait obstacle à leur connaissance et à une reconnaissance de leurs bienfaits.


Apparus il y a quelques milliards d’années, ils sont les pionniers du vivant. Après les avoir longtemps combattus en raison des maladies qu’ils peuvent provoquer, tant chez les animaux que chez les végétaux, voilà que nous sommes invités par les microbiologistes à une réconciliation avec la majorité d’entre eux car ils sont en fait de précieux auxiliaires de vie, tant au niveau de chaque être vivant qu’à celui des écosystèmes. L’histoire des microbes, de leur diversification et de leur rôle dans l’évolution des êtres vivants est une pièce maîtresse dans la compréhension du monde et des civilisations actuelles.


Qui sont-ils ?


Représentant la plus grande partie de la biodiversité, les microbes sont partout : dans l’air, l’eau, le sol, sous la calotte glaciaire. Ils couvrent la peau de notre corps jusqu’à ses parties les plus intimes. Par leur rôle essentiel dans le recyclage des biodéchets, comme dans le compost, ils sont un maillon clé dans le cycle du carbone. Leur petite taille, de l’ordre du micromètre, soit le millième de millimètre, explique l’ignorance des hommes à leur égard. Il fallut en effet attendre la mise au point du microscope par le Hollandais Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723), puis les travaux de Pasteur sur la stérilisation et la vaccination, pour que le monde du microbe prenne corps et que s’éteigne la théorie des miasmes et de la génération spontanée.


Les microbes sont plus généralement appelés aujourd’hui microorganismes, concept plus large et moins connoté « dangereux ». Constituant un groupe très hétérogène, leur classification ne cesse d’évoluer au fil des nouvelles découvertes. On y trouve principalement les virus, les bactéries, les algues et les champignons.


Les virus

Les virus sont les plus petits éléments de vie connus (de l’ordre du centième de micron). Leur structure est à rapprocher des premières structures de vie, dont l’origine, datée de 2 ou 3 milliards d’années, reste à ce jour mystérieuse. Le virus est constitué pour l’essentiel d’une capsule contenant une information sous forme de code génétique lui permettant de se multiplier par recopiage biologique. Dépourvu de système de conversion énergétique, il ne peut se multiplier seul. Il pirate pour cela des cellules vivantes à qui il « emprunte » tout le nécessaire, c’est pourquoi on le classe comme parasite obligatoire. Par comparaison, le virus informatique est lui aussi une information qui suffit à détourner le fonctionnement d’un ordinateur.


Le virus est très opportuniste, sa capacité à évoluer, liée à sa grande simplicité structurale, est phénoménale. Au sein de la cellule qu’il parasite, il provoque des réarrangements génétiques qui permettent des mutations réciproques, à la fois à son niveau et aussi dans la cellule hôte. La conséquence pratique dans le cas de la grippe est pour nous, humains, la nécessité de renouveler le vaccin chaque année. Les mutations des virus ne sont pas toutes négatives, certaines, en faisant évoluer les espèces, permettent leur adaptation.


Les bactéries

De très petite taille, mais 100 x plus grandes que les virus, leur cellule contient les outils biologiques (enzymes) pour se nourrir et se multiplier. Une bactérie se divise en 2 chaque 20 minutes à 37°C : imaginez le résultat au bout de 24h ! Certaines, capables de capter l’énergie solaire, sont totalement autonomes. Les autres utilisent des ressources (on parle de substrat) d’une très grande diversité comme le sucre, le sang, l’alcool, l’urée, etc. Quelques-unes sont classées comme parasites, et donc pathogènes, lorsqu’elles exploitent un organisme vivant. La plupart d’entre elles utilisent des matières carbonées issues de tissus d’organismes morts. C’est ainsi que nombre de déchets sont digérés et recyclés grâce aux bactéries, comme dans le cas d’une station d’épuration ou dans le tube digestif d’un animal.


Citons une bactérie exceptionnellement importante dans les écosystèmes : les rhizobiums. Ces derniers vivent dans les sols en symbiose avec des plantes de la famille des légumineuses (pois, haricot, luzerne, etc.). L’ensemble, capable d’extraire l’azote de l’air, constitue le plus grand producteur naturel de protéines. C’est dans ce tout détail que réside l’une des solutions à la pollution des eaux et des sols due aux excès d’azote des engrais de synthèse.

Leur information génétique, relativement simple à décrypter, a permis un développement fulgurant des biotechnologies, techniques associant la génétique et la microbiologie. C’est ainsi que sont nés, grâce au génie génétique, les organismes génétiquement modifiés (OGM).


Les algues et les champignons


C’est par commodité que l’on regroupe ces organismes différents. Les premières, de couleur verte, sont photosynthétiques, contrairement aux seconds. Tous ont en commun une extraordinaire diversité, ce qui leur a permis de coloniser tous les milieux de la planète.

Les algues sont soit unicellulaires, soit pluricellulaires. Elles constituent une partie du plancton qui nourrit la faune aquatique. Rappelons que le pétrole a pour origine du plancton fossilisé.


Les champignons sont soit unicellulaires (cas de la levure du pain ou du vin), soit pluricellulaires comme le sont la plupart des espèces fongiques. Dans ce cas, l’essentiel de leur tissu est constitué de filaments plus ou moins agglomérés. Leur incapacité à capter l’énergie solaire les oblige à exploiter des ressources carbonées comme le bois, le sucre ou l’amidon. Ils dépendent donc d’organismes qu’ils parasitent ou qu’ils décomposent une fois ceux-ci morts (saprophytisme).


Ils peuvent aussi constituer une association symbiotique comme le cas des lichens ou des mycorhizes.

Dans les lichens, où les champignons sont associés à une algue, leurs filaments absorbent eau et minéraux tandis que l’algue fournit l’énergie issue du soleil. Ainsi, les lichens peuvent coloniser les milieux les plus hostiles, on dit qu’ils sont pionniers.


Chez les mycorhizes, les filaments du champignon se lient aux racines des plantes, chacun des partenaires enrichissant l’autre en éléments nutritifs. Truffes, cèpes et girolles sont au top des symbioses mycorhiziennes. Mais la majorité des mycorhizes sont des anonymes, elles œuvrent dans les sols peu perturbés par les façons culturales ou la fertilisation ; elles sont une part du microbiote végétal.


Des microbes et des hommes


Par la diversité de leurs modes d’action, les microbes ont favorisé l’émergence des civilisations mais aussi leur disparition. Les fermentations microbiennes permettent une conservation des aliments à bas coût énergétique. Les levures qui transforment le jus de la vigne en vin ou la farine en pain ont favorisé l’émergence d’un certain type de société (nutrition et symbole religieux). Il en est de même avec le lait de vache. Rumination et produits laitiers sont des manifestations de l’activité microbienne. Chez l’homme, on découvre chaque jour un peu plus le rôle prépondérant que le microbiote joue dans la santé, sur le système immunitaire en particulier.


Le fromager comme le laboureur sont des microbiologistes qui s’ignorent. L’activité biologique des sols revient dans les préoccupations agronomiques. Tant mieux car que deviendraient les civilisations avec des sols cultivés menacés de stérilisation ? La domestication des microbes à des fins thérapeutiques donna naissance aux premières grandes familles d’antibiotiques d’origine fongique (pénicilline et streptomycine). La ciclosporine, d’origine plus récente, permet le traitement préventif des rejets de greffe. Les biotechnologies couplées au génie génétique poursuivent le mouvement avec la production industrielle de vaccins mais aussi de produits comme l’insuline et quantité d’autres substances médicamenteuses. On utilise des bactéries pour lutter contre les marées noires. On utilise malheureusement les microbes dans les guerres qualifiées de bactériologiques. Les guerres de conquête en Amérique, à partir de 1492, ont sans doute moins tué par les armes que par les microbes introduits par les Européens, accélérant ainsi la disparition des populations indigènes.


Les microbes sont partout, leurs rôles dans les écosystèmes sont incommensurables. Ils sont au cœur des systèmes alimentaires diversifiés qui ont fait les civilisations. Mais l’excès d’hygiène et le fort pouvoir de mutation des virus et des bactéries doivent nous inciter à la plus grande prudence dans nos modes de vie.



Source : Marc-André Selosse, auteur du livre « Jamais seul : Ces microbes qui construisent les plantes, les animaux et les civilisations »

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