Dans la famille des bactéries, je voudrais celle qui, comme les plantes, réalise la photosynthèse (réaction qui permet de fabriquer des molécules organiques à partir de dioxyde de carbone grâce à la lumière) mais sans soleil, et celle qui fabrique de l'électricité. Aussi farfelus qu'ils paraissent, ces scénarios ne sont pas de la pure fiction. Des biologistes sont parvenus à dénicher récemment ces deux types de micro-organismes. La première bactérie a été trouvée il y a peu de temps par une équipe dirigée par Thomas Beatty (université de Vancouver) à 2 400 mètres de profondeur sur le plancher océanique de l'océan Indien au niveau de sources hydrothermales, là où s'échappe de l'eau chauffée par les gaz et la lave volcaniques (1). Découverts à la fin des années 70, ces sites foisonnent de vie. Pour les biologistes, ils représentent un grand mystère.
Comment un écosystème peut-il se développer à une telle profondeur en l'absence totale de la lumière du soleil ? Réponse : les bactéries sont chimiosynthétiques. En d'autres termes, elles puisent leur énergie non pas de la photosynthèse mais grâce à des réactions chimiques faisant intervenir certains éléments (le sulfure d'hydrogène surtout) contenus dans les fluides hydrothermaux. Et c'est le cas de notre dernière bactérie. Mais, comme le précise Joël Quérellou, de l'Ifremer : «Elle n'utilise pas seulement la photosynthèse comme complément à la chimiosynthèse. Sans photosynthèse, elle meurt.»
Dès 2002, des chercheurs avaient remarqué que certaines bactéries abyssales avaient la faculté d'utiliser - toujours par photosynthèse - le faible rayonnement lumineux émis par la chaleur incandescente des fumerolles. Mais c'est ici le premier cas d'organisme pour qui la lumière non solaire est vitale. Si la découverte reste à confirmer (les chercheurs n'ont en effet pas collecté la bactérie sur la source hydrothermale mais juste au-dessus de cette structure), elle ouvre de nouveaux horizons aux biologistes et aux exobiologistes.
La photosynthèse au fond des océans a-t-elle précédé celle sur la Terre ? Existe-t-il d'autres formes de vie basées sur le même principe sur d'autres planètes ? Personne ne peut encore répondre à ces questions mais en tout cas, «cette découverte va à l'encontre de l'idée communément admise que la vie dépendante de la lumière est forcément limitée à des habitats éclairés par le Soleil», concluent les chercheurs dans l'article. Autre curiosité de la nature : la bactérie Geobacter sulfurreducens que des biologistes conduits par Gemma Reguera (université du Massachusetts) ont observée sur des dépôts sédimentaires riches en fer (2). Ce spécimen fait partie d'un groupe de bactéries connu depuis la fin des années 80 qui tirent leur énergie de la transformation du fer. «Ils ont besoin de fer comme nous avons besoin d'oxygène pour notre métabolisme», explique Muhamed-Kheir Taha, de l'Institut Pasteur.
Mais Geobacter sulfurreducens est différente : alors que les autres possèdent une membrane à travers laquelle le fer est transformé, cette dernière s'attache littéralement à la couche ferreuse grâce à des filaments microscopiques (appelés pili) qui partent de ses cellules. Et les chercheurs ont réussi à montrer, grâce à un microscope à force atomique, sensible aux variations fines de courant électrique, que ces pili étaient conducteurs d'électricité.
Ils servent à transférer des électrons depuis la cellule jusqu'au fer, créant ainsi un courant électrique. Il n'en fallait pas plus aux chercheurs pour imaginer une application étonnante à partir de cette bactérie : récupérer le courant généré par les bactéries en se servant des pili comme autant de fils électriques nanométriques qu'on pourrait utiliser en électronique. Les microbiologistes, qui ont identifié également la protéine qui permettait le développement des filaments, pensent même modifier génétiquement les bactéries pour multiplier les fonctions de ces nanofils. La perspective paraît très lointaine mais elle est alléchante.
