Toute la problématique des microbiologistes qui s'intéressent aux bactériesbactéries de l'environnement est de répondre à quelques questions simples : combien sont-elles ? où sont-elles ? qui sont-elles ? que font-elles ? Pour répondre aux deux premières questions, les techniques de microbiologie classique (culture sur milieu solidesolide) ont été utilisées pour dénombrer les colonies obtenues à partir d'un échantillon. A partir d'un gramme de sol, par exemple, on peut obtenir jusqu'à 108 colonies sur boite. Une grande diversité de biotopesbiotopes ont ainsi été étudiés mais la véritable révolution a eu lieu en 1980, où le dénombrement des micro-organismesmicro-organismes a pu être fait in situ, grâce à des sondes fluorescentes comme le DAPI. Ces techniques, indépendantes de la mise en culture, ont révélé l'existence d'une diversité jusque-là insoupçonnée et ont véritablement bouleversé notre vision du monde bactérien. Par exemple, comme on le voit sur la figure ci-dessous, un gramme de sol peut contenir plus de 1010 cellules.

Image du site Futura Sciences

Observation au microscopemicroscope des micro-organismes du sol après coloration au DAPI (D'après Torsvik and Ovreas ; Curr. Opin. Microbiol. 2002, 5 :240-245).

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Image de microorganismes visualisées en fluorescence dans des sédimentssédiments (a), de l'eau (b), une éponge (c) et des racines de tomatestomates (d) 
©  Schleper C, Jurgens G & Jonuscheit M (2005) Nat. Rev. Microbiol. 3:479-481

On a ainsi pu établir que 99% des bactéries de l'environnement ne sont pas cultivables dans les conditions du laboratoire. La quantité de cellules bactérienne sur terreterre est estimée à plus de 1030, représentant ainsi 60 à 100% de la massemasse de carbonecarbone contenue dans les plantes. L'exploration de biotopes variés a révélé la présence de bactéries sur terre et dans les océans, en particulier dans des milieux extrêmes comme les désertsdéserts arides, les glaces polaires, les sources chaudes, les fumeurs noirsfumeurs noirs sur les dorsales océaniquesdorsales océaniques, les milieux acidesacides, salins, radioactifs, pollués...mettant ainsi en évidence leurs extraordinaires capacités d'adaptation. Elles constituent donc un réservoir énorme de diversité avec une impressionnante étendue d'habitats colonisés et de processus biochimiques et moléculaires mis en œuvre.