Une bactérie vivant seule dans les profondeurs de la Terre (13/10/2008)

Chivian D., Brodie E.L., Alm E.J., Culley D.E., Dehal P.S., DeSantis T.Z., Gihring T.M., Lapidus A., Lin L.-H., Lowry S.R., Moser D.P., Richardson P.M., Southam G., Wanger G., Pratt L.M., Andersen G.L., Hazen T.C., Brockman F.J., Arkin A.P. and Onstott T.C., 2008. Environmental genomics reveals a single-species ecosystem deep within Earth. Science 322(5899): 275-278

Une découverte extraordinaire a été faite dans une mine d'or d'Afrique du Sud, 2,8 km sous la surface de la Terre, dans un environnement intact depuis des millions d'années. Des chercheurs y ont en effet découvert un écosystème très particulier puisqu'il repose sur une seule et unique espèce de bactérie, baptisée Desulforudis audaxviator (audax viator signifie voyageur audacieux en latin, et est issu d'une phrase du Voyage au Centre de la Terre de Jules Verne). Elle supporte sans broncher des températures de plus de 60°C, une absence totale d'oxygène (qui est d'ailleurs toxique pour elle), un milieu très pauvre, et une obscurité totale et permanente.

La plupart des écosystèmes terrestres sont composés d'une cohorte d'organismes qui dépendent les uns des autres. La base de l'écosystème est souvent les organismes photosynthétiques qui utilisent l'énergie du Soleil. Dans certains cas particuliers, comme au fond des océans, la lumière n'est pas disponible et ce sont les éléments chimiques qui fournissent l'énergie à certains organismes; mais même là, les êtres vivants sont dépendants de l'oxygène produit en surface par le plancton.

D. audaxviator au contraire retire absolument tout ce qui lui est nécessaire de son environnement : l'hydrogène et les sulfates de la décomposition radioactive de l'uranium, l'eau, le carbone inorganique et l'azote des fluides et roches alentour. Son génome lui suffit donc à vivre de manière tout à fait indépendante et à produire toutes les molécules nécessaires, y compris les acides aminés. Ce génome est d'ailleurs caractérisé par des gènes appartenant aux Archées (procaryotes primitifs), qu'elle a obtenu par transfert horizontal (pratique courante d'échanges de gènes chez les bactéries) lors de sa migration vers les profondeurs au cours des plus de 3 millions d'années de voyage. Ces gènes lui confèrent sa capacité à se développer et à résister dans les conditions inhospitalières de son environnement. Desulforudis est également capable de sporuler, protégeant son ADN et son ARN d'attaques virales, chimiques, de la sécheresse ou d'une chaleur excessive.

Desulforudis audaxviator (source : Science Daily; Crédits : Greg Wanger & Gordon Southam)