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Il y a des bactéries qui ne vivent que grâce à l’air et elles sont assez répandues sur Terre

21 Août 2020 | 1 commentaire

Browning Peninsula 1 20

Si les bactéries sont souvent associées aux maladies, elles sont en réalité bien plus que cela. Elles nous aident à digérer, à nourrir les arbres d’azote, à jouer un rôle énorme dans le cycle des nutriments de la Terre et à survivre à des situations extrêmes… Récemment, il a été découvert que certains de ces minuscules organismes vivants très résistants peuvent même vivre uniquement grâce à l’air.

Image d’entête : Robinson Ridge, une péninsule côtière rocheuse à l’est des îles Windmill en Antarctique où ont été prélevés des échantillons pour cette étude. (Casey Station Antarctica/ Lauren Wise)

Il y a quelques années, des scientifiques ont découvert dans les sols de l’Antarctique des bactéries qui non seulement respirent l’air, mais le consomment aussi. À présent, une nouvelle étude montre que ces microbes pourraient être présents ailleurs, détectés grâce à l’analyse génétique des sols des trois régions les plus glacées de notre planète : l’Arctique, l’Antarctique et le plateau tibétain.

Comme ces bactéries ont été détectées jusqu’à présent dans des environnements à très faible teneur en nutriments, elles jouent probablement un rôle essentiel dans l’alimentation de la vie (certes clairsemée) qui les entoure.

Selon la microbiologiste Belinda Ferrari de l’université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) en Australie :

Des écosystèmes entiers dépendent probablement de ce nouveau processus microbien de fixation du carbone où les microbes utilisent l’énergie obtenue en respirant l’hydrogène gazeux de l’atmosphère pour transformer le dioxyde de carbone de l’atmosphère en carbone, afin de se développer.

Ce processus, appelé chimiosynthèse atmosphérique, associe la photosynthèse et la chimiotrophie géothermique pour permettre aux producteurs de bases de fabriquer leurs propres éléments organiques pour la croissance et le stockage de l’énergie, en utilisant des réactions basées sur des matériaux inorganiques.

Ces bactéries particulières oxydent l’hydrogène de l’air pour déclencher une série de réactions qui convertissent le carbone atmosphérique en tissus vivants, que d’autres formes de vie peuvent ensuite utiliser, en les consommant.

Toujours selon Ferrari :

Nous pensons que ce processus se produit simultanément avec la photosynthèse lorsque les conditions changent, comme pendant l’hiver polaire lorsqu’il n’y a pas de lumière.

Ainsi, bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour confirmer que cette activité se produit à l’échelle mondiale, le fait que nous ayons détecté les gènes cibles dans les sols des trois pôles signifie que ce nouveau processus se produit probablement dans les déserts froids du monde entier, mais qu’il a simplement été négligé jusqu’à présent.

Leurs habitudes alimentaires, qui éliminent directement le carbone de l’atmosphère, et le fait qu’elles pourraient être plus répandues que nous ne le pensions, révèlent un autre puits de carbone potentiel.

Notre découverte indique probablement que la chimiosynthèse atmosphérique contribue au bilan mondial du carbone.

L’écologiste microbienne Angelique Ray, Belinda Ferrari, et leurs collègues ont recherché dans 122 échantillons de sol provenant de 14 sites désertiques froids et sans glace des gènes uniquement liés à la chimiosynthèse atmosphérique. Ces sites sont exposés à des cycles réguliers de gel-dégel, à des rayons UV ardents et à des niveaux extrêmement faibles d’humidité, de carbone et d’azote.

A partie de l’étude : les différents sites où ont été prélevés les échantillons. (Angelique Emily Ray et Coll./ Frontiers in Microbiology)

Bactérie Air 1 20

Ici, même les microbes capables de photosynthèse sont rares. Néanmoins, les chercheurs ont trouvé ces gènes en différentes abondances sur chaque site.

L’équipe soupçonne que les microbes qui utilisent cette stratégie de fixation du carbone à faibles ressources pourraient être répandus dans les régions désertiques privées de nutriments, dont le nombre devrait augmenter en raison du réchauffement climatique.

Ces zones largement stériles couvrent actuellement 35 % de la surface de la Terre, mais d’ici la fin du siècle, on s’attend à ce qu’elles en couvrent jusqu’à 56 %.

Les chercheurs espèrent maintenant isoler les bactéries qui se nourrissent de l’air afin d’en apprendre davantage et de rechercher des signes de leur présence dans d’autres écosystèmes.

Avec un peu de chance (et beaucoup de travail), ces communautés de cellules pourraient nous permettre de mieux comprendre les systèmes de fixation du carbone essentiels à la vie sur notre planète et nous éclairer sur la possibilité que des formes de vie similaires existent ailleurs dans notre Univers.

Si les bactéries peuvent survivre en se contentant de consommer l’atmosphère terrestre, elles pourraient bien faire la même chose ailleurs dans le système solaire et au-delà.

L’étude publiée dans Frontiers in Microbiology : Soil Microbiomes With the Genetic Capacity for Atmospheric Chemosynthesis Are Widespread Across the Poles and Are Associated With Moisture, Carbon, and Nitrogen Limitation et présentée sur le site de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud : Microbes living on air a global phenomenon.

 

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