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Une bactérie qui danse l'électro !

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L'électrokinésie existe ! C'est en tout cas le nom qu'ont attribué des chercheurs au comportement étonnant d'une bactérie, Shewanella oneidensis, qui semble danser sur les courants électriques...

La bacterie Shewanella oneidensis respire le métal et danse sur les courants électriques. © Pacific Northwest National Laboratory CC by-nc-sa

Howard Harris, un étudiant du géobiologiste Kenneth Nealson de l'USC (University of Southern California), a observé le curieux comportement de la bactérie Shewanella oneidensis. En plus de métaboliser le métal, une pratique connue chez cette bactérie, elle peut manifestement aussi récupérer de l'énergie électrochimique à son contact et en profiter pour nager furieusement durant quelques minutes.

Le métabolisme de cette bactérie est en effet capable d'utiliser pour ses besoins métaboliques des accepteurs d'électrons très variés, comme les nitrites, les nitrates, les thiosulfates, le fer, le manganèse ou encore l’uranium. En d'autres termes, elle peut, littéralement, respirer du fer ou de l'uranium. Rappelons que dans la respiration aérobie, c'est le dioxygène de l'air qui joue le rôle d'accepteur final d'électrons du métabolisme.

Une bactérie montée sur pile électrique

Ce comportement électrokinétique, décrit dans le Pnas de décembre 2009, n'avait jamais été observé auparavant. Le fait que ce comportement se produise aussi à proximité d'une électrode activée mais cesse lors de son inactivation suggère que son origine est bel et bien électrique.

Cette électrokinésie est plus qu'une curiosité, puisque Kenneth Nealson espère bien en profiter pour booster les piles à combustible microbiennes. Cette découverte pourrait en effet aider à mieux coordonner les complexes communautés vivantes de ces piles. Mais « optimiser la bactérie est bien plus compliqué que d'optimiser la pile à combustible » signale Kenneth Nealson.

Le géobiologiste Kenneth Nealson de la University of Southern California. © Philip-Channing

Un coup d'accélérateur pour aller déjeuner ?

La découverte de ce nouveau comportement pose deux questions :

  • Pourquoi utiliser cette précieuse énergie électrochimique pour nager à proximité ?
  • Comment la bactérie trouve-t-elle le métal et comment y retourne-t-elle ?

A la première, l'équipe de Nealson ne peut que conjecturer que dans certains cas l'une des sources d'énergie de la bactérie, à savoir les nutriments, devient plus importante que l'énergie apportée par les accepteurs d'électrons (le métal). La nage permettrait alors d'atteindre un lieu plus favorable à l'alimentation.

Quant à la seconde question, elle fera l'objet d'expérimentations ultérieures de la part de Howard Harris, l'étudiant-découvreur et d'un autre co-auteur de l'étude, Mandy Ward. Ces bactéries peuvent peut-être percevoir les champs électromagnétiques ou bien le comportement d'autres bactéries déjà au contact du métal...

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