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Histoire des bactéries et histoire de la vie

Dossier - Les bactéries, leur monde et nous
DossierClassé sous :biologie , bactérie , microbiologie

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Ce dossier permettra de faire connaissance avec le monde des bactéries, ces organismes minuscules mais présents partout : leur définition, leur mode de vie, leur histoire...

  
DossiersLes bactéries, leur monde et nous
 

L'environnement des bactéries ne se limite pas au microenvironnement. Certaines interactions peuvent se faire à beaucoup plus longue portée, voire embrasser la Terre tout entière. L'histoire de l'oxygène va nous servir d'exemple pour comprendre de quoi il s'agit.

Quel a été le rôle des bactéries au cours de l'histoire de la Terre ? © Nasa

Respiration des bactéries et cyanobactéries

Au début de l'histoire de la Terre, et au début de l'histoire de la vie, pendant plus d'un milliard d'années, l'atome d'oxygène n'existait pratiquement qu'à l'état combiné, par exemple dans l'eau (H2O).

Les premiers êtres vivants (uniquement des bactéries), tiraient leur énergie de réactions d'oxydoréduction qui nous paraissent étranges (elles existent pourtant encore de nos jours, mais sont connues des seuls microbiologistes). Elles « respiraient » les nitrates ou les sulfates, certaines utilisaient l'énergie solaire, mais faisaient une photosynthèse qui ne libérait pas d'oxygène mais du soufre ou du sulfate par exemple, en oxydant une source d'hydrogène comme les sulfures (SH2).

Et puis, il y a un peu plus de 2 milliards d'années, certaines de ces bactéries photosynthétiques ont réussi à utiliser la source d'hydrogène combinée la plus abondante mais la plus difficile à utiliser, l'eau (tellement difficile que la technologie humaine n'est pas encore parvenue à l'utiliser dans des conditions favorables). Ces bactéries, les cyanobactéries, ou du moins leurs descendantes, existent toujours aujourd'hui, diversifiées en une multitude d'espèces réparties dans toutes les eaux du Globe.

Une cyanobactérie moderne filamenteuse. © Domaine public

Bactéries : respiration de l'O2 et apparition des eucaryotes

Et l'hydrolyse de l'eau, source d'énergie la plus efficace, libère de l'oxygène gazeux, notre O2, notre source de vie. Si l'histoire s'en était tenue là, elle se serait probablement vite arrêtée, car l'O2, en forte concentration devient un toxique violent, et les bactéries productrices en seraient peut-être mortes, au bout de quelques millions d'années, de même d'ailleurs que toutes les autres bactéries vivant dans les mers qui s'enrichissaient progressivement en oxygène dissout. Mais les bactéries capables de respirer nitrates ou sulfates, ont à leur tour réussi à se transformer, et il est apparu parmi elles des bactéries capables de respirer l'O2, en se prémunissant contre les dangers des dérivés toxiques. Beaucoup plus efficace, cette respiration (la seule que nous connaissions bien, car c'est encore celle que nous utilisons) s'est répandue, et a eu deux conséquences. La plus spectaculaire pour nous, évidemment, c'est l'apparition des eucaryotes par transformation en mitochondries, puis en chloroplastes de bactéries respirant ou produisant l'O2 respectivement. Et tout ce qui s'en est suivi, apparition des métazoaires et des plantes, et bien sûr, des êtres humains.