Au cours des dernières décennies, l’étude des micro-organismes a montré que la vie était d’une incroyable persistance, adaptée à tous les environnements et développant des moyens toujours plus ingénieux pour survivre dans des conditions extrêmes. Et survivre signifie généralement s’adapter pour nécessiter le moins d’éléments possible. Des chercheurs de l’Agence japonaise pour la Science Terrestre et Maritime en ont récemment eu de nouveau la preuve en « ramenant à la vie » des bactéries vieilles de 100 millions d’années à partir de sédiments prélevés dans les fonds marins.

La vie en profondeur ou dans les fonds marins n’est pas aussi bien étudiée que la vie à la surface. L’échantillonnage systématique a montré que la boue des fonds marins dans différentes parties de l’océan diffère beaucoup en termes de types et d’abondance de vie microbienne. Mais dans ce cas, les chercheurs ont échantillonné des sédiments profonds au milieu du Pacifique Sud, où il y a extrêmement peu de matière organique disponible pour la vie.

Des bactéries aussi anciennes que les sédiments des fonds marins

Ils ont collecté des carottes de sédiments jusqu’à environ 70 mètres sous le fond marin. Très peu de sédiments s’accumulent ici, de sorte qu’un tas d’argile de 70 mètres d’épaisseur représente environ 100 millions d’années. Les boues au fond des lacs ou des marais manquent souvent d’oxygène, car la respiration des bactéries décomposant la matière organique consomme tout. Mais la nourriture est si rare ici que l’oxygène, le nitrate et le phosphate étaient présents même dans la boue la plus profonde.

Les chercheurs ont pris ces petits bouchons de sédiments et y ont injecté des substances que les bactéries peuvent utiliser pour se développer, comme le sucre et l’ammoniaque. Et bien sûr, les bactéries se sont développées — ils ont même analysé les isotopes du carbone et de l’azote dans des cellules individuelles pour vérifier qu’elles avaient absorbé ces substances. L’abondance initiale des bactéries était bien inférieure à celle trouvée dans les zones plus productives de l’océan, mais elles étaient présentes et viables.

bacteries nutriments

En haut : bactéries initialement retrouvées dans l’échantillon de boue, avec mesure isotopique (gauche). En bas : bactéries de l’échantillon après avoir été réactivées par l’ajout de nourriture. Crédits : Yuki Morono et al. 2020

Le fait est que les chercheurs ne pensent pas que ce sont simplement des bactéries modernes qui se sont infiltrées profondément dans la boue. En fait, elles ne devraient pas pouvoir bouger du tout dans cette boue. L’espace moyen entre les particules dans l’argile doit être considérablement plus petit que la taille d’une bactérie. La présence de bactéries dans les sédiments les plus anciens représente des communautés à peu près aussi anciennes que le sédiment lui-même, concluent les chercheurs.

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L’analyse de l’ADN montre des combinaisons légèrement différentes de types de bactéries présentes à différentes profondeurs. Cependant, il s’agissait presque toutes de bactéries aérobies consommant de l’oxygène. Certaines expériences n’ont pas ajouté d’oxygène supplémentaire au-delà de ce qui était déjà présent dans la boue, et l’activité bactérienne résultant de la nourriture ajoutée a rapidement épuisé tout l’oxygène.

Une vie réduite à son métabolisme le plus bas pendant des dizaines de millions d’années

Dans ces expériences, il y avait très peu de croissance après la disparition de l’oxygène, ce qui suggère qu’il y a peu de bactéries anaérobies présentes. Cela contraste avec les sites de fonds marins riches en nourriture, où les bactéries anaérobies dominent. « Nos résultats suggèrent que les communautés microbiennes largement réparties dans les sédiments abyssaux pauvres en matières organiques sont principalement constituées d’aérobies qui conservent leur potentiel métabolique dans des conditions de très faible énergie pendant jusqu’à 101.5 millions d’années », écrivent les auteurs.

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Il y a quelques maillons dans la chaîne où cela pourrait évidemment mal tourner. Si les bactéries ont une certaine mobilité dans les sédiments, cela pourrait fausser la datation. Mais l’argument contre cela, basé sur le diamètre de l’espace poreux et l’existence de couches dures et imperméables, est raisonnable.

L’autre écueil potentiel est la contamination, avec des bactéries qui pénètrent dans l’échantillon de sédiments ailleurs. Mais l’équipe a pris un certain nombre de précautions ici, y compris des échantillons d’ADN prélevés au moment où chaque échantillon a été collecté. Si des bactéries opportunistes se sont introduites lors de l’échantillonnage, elles devraient apparaître dans les échantillons d’ADN ultérieurs, mais pas dans le premier — et cela ne s’est pas produit.

Cela ne veut pas dire qu’il n’y a rien de particulier dans les données. Les cyanobactéries — bactéries photosynthétiques mieux connues sous le nom « d’algues bleu-vert » — font une apparition, ce qui est certainement étrange étant donné l’absence totale de lumière solaire sur (et sous) le fond marin. Le genre spécifique de cyanobactéries est celui qui se développe dans des conditions extrêmes. Et leur croissance au cours de l’expérience s’est également produite en l’absence de lumière, de sorte que la bactérie pourrait avoir quelques secrets à révéler.

Sources : Nature Communications

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