Biologie de l'extrême

Jusqu'où peut aller la vie...


Voici un petit échantillon des conditions extrêmes où on a retrouvé de la vie.

Mais avant tout, la définition de la vie (il en faut bien une) et, vu que cela touche un peu à l'exobiologie,prenons comme source la NASA :
Vie : système chimique auto-entretenu capable d'évolution darwinienne.
(J'aurais très bien pu prendre celle de Christien de Duve...)

Donc voici quelques exemples de bactéries ainsi que les conditions qu'elles supportent :
Strain 121: 240 bars , 400°C (source hydrothermale de l'océan)
Cryptoendoliths: -100°C (Antarctique)
Deinococus radiodurans: 5 million de rad (1000 rad sont mortelles pour nous)
Escherichia coli: 1000g (en centrifugeuse)
Bacillus subtilis: 6 ans dans le vide (retrouvé par la NASA sur un satellite) et pH=12.9
Thiobacillus: pH=0 (lac acide du Groenland)
Bacillus infernus: 3.2 km sous terre, 11 km sous terre (1100 bars)
Haloarcula: salinité 300g/L (mer morte)

Impressionnant non?
A noter que la théorie de la panspermie est possible car on peut facilement imaginer une bactérie (ou autre) pouvant voyager dans l'espace et résister à une entrée atmosphérique...

 
 
~scrounch~ Publié le : 20/02/2007

 

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La panspermie? Pourquoi pas, encore faut-il qu'il y ait de quoi faire sur terre (ou les océans) : N, P, K, C sous formes organiques variées (et minérales).

Dans tous les cas, un évènement singulier de panspermie n'explique rien si le matos n'est pas un 'minimum' disponible dans l'environnement.

~Freedom for Monocotyledones~ le 20-02-2007 à 00:00
 

Hum... Le thème de l'article m'intéresse beaucoup, par contre je suis à l'opposé d'une scientifique, voilà pourquoi je ne comprend pas tout dans ce que tu écris;

"Deinococus radiodurans: 5 millions de rad (1000 rad sont mortelles pour nous)" ==> Que sont les rad? Où a donc été trouvée cette bactérie?

"Thiobacillus: pH=0"; Pourquoi un pH égal à zéro est-il surprenant? Toujours en mode non-scientifique, je ne comprend pas l'allusion...

"Haloarcula: salinité 300g/L"; et enfin, pour quelle raison une bactérie ne pourrait-elle pas vivre dans la Mer Morte? En quoi est-ce surprenant?

J'espère que tu voudras bien répondre à toutes mes questions (de manière simple, comme tu pourrais l'expliquer à un enfant de 12 ans ^^), ça me permettra d'apprécier pleinement l'originalité de ton article!

De plus, pense toujours à expliquer le pourquoi du comment, à aller au fond des choses, afin que ton article ne soit pas exclusivement dédié aux scientifiques avérés...

Mais sinon je le redis, sympa l'article !



~Melaquablue~ le 22-02-2007 à 00:00
 

Mais bien sur melaquablue ton fidèle serviteur va essayer de faire son possible.
Le rad est une unité qui mesure une dose de radiation absorbée (voir précision pour deinococcus).
Le pH est l'échelle de 0 à 14 qui mesure l'acidité (pH7) d'un milieu.
pH=0 est un milieu très acide (bien sur 0 est l'extrême et il aurait été plus juste de dire pH proche de 0).
La salinité est une contrainte à la vie car les cellules (ou bactéries) utilisent des sortes de pompes ions. Et dans un milieu très salé la cellule perd son eau et se dessèche (y aurait-il un biologiste dans l'assistance pour étoffer et corriger ça ?).
Voilà, merci pour tes questions car il est vrai que le monde scientifique a tendance à se fermer sur lui-même ce qui n'est évidemment pas le but bien au contraire.

Quant à Ffm la panspermie (qui est la théorie selon laquelle la vie ou ses premiers constituants auraient été amenés d'une autre planète ou autre par l'espace (météorite, comète)) n'est pas une théorie qui me "charme" beaucoup. Même si il est, je pense, fort probable que des constituants essentiels à la vie viennent directement de l'espace. (Nous sommes tous des enfants d'étoiles...)

~scrounch~ le 22-02-2007 à 00:00
 

Ok, merci déjà pour ces précisions. Je savais pour le pH (acide, neutre ou basique), mais je ne savais pas qu'un pH proche de zéro était une telle contrainte (à vrai dire, je ne m'étais jamais posé la question lol).

Je comprend mieux également l'histoire de la salinité...

Par contre, pourrais-tu préciser où a été trouvée la bactérie à 5 millions de dollars? Euh pardon, de rad... Afin d'éviter de m'y retrouver...
Et quelle peut être la source de radiation pour atteindre ce chiffre énorme?

Merci encore pour toutes ces informations.



~Melaquablue~ le 23-02-2007 à 00:00
 

Je t'en prie melaquablue tout le plaisir est pour moi. .
Et puis tes questions sont très intéressantes et me permettent d'apprendre plein de choses.
Pour Deinococcus, elle est partout des sol déserts au plus riches, dans le froid, le chaud, les milieu tempérés, voire désinfectés...
Quand à la radiation elle m'a posé quelque problèmes de conversion. Mais je suis arrivé à la conclusion qu'il me semble que "naturellement c'est une radiactivité énorme, mais que les réacteurs (grâce à la fission) y arrivent facilement.
Et donc si tu veux éviter les radiations de cet ordre, évite de rentrer dans des zones où peu de monde sont autorisés à aller (ça ne devrait pas être dur).
Toujours à ton service ...

~scrounch~ le 26-02-2007 à 00:00
 

Pour melaquablue notamment,

Voici un extrait de Plume 3 (www.laplume.info) qui en traite. En plus tu as la source, si tu veux l'article (en anglais) je peux te le fournir :

La bactérie survivor2
La bactérie Deinococcus radiodurans est capable de résister à des doses de radiations ionisantes 100 fois supérieures aux doses mortelles pour une bactérie 'normale' comme Escherichia coli. Même si son génome est fragmenté en milliers de morceaux, elle est capable de le réparer sans erreurs. Sa botte secrète : un génome présent en au moins deux copies, voire six à huit par individu, et des réassemblages grâce aux séquences complémentaires. "Un peu comme si on avait les séquences ABCD et CDEF pour reformer ABCDEF", explique Miroslav Radman dans une interview donnée dans Le Monde.
Ce formidable pouvoir de réparation serait apparu comme un mécanisme de résistance à la dessication et existe chez d'autres groupes de bactéries extrémophiles soumises à des périodes de sécheresses, comme celles vivant dans le désert.

Zahradka ; Lovett, 2006. Nature, vol. ,443.
Le Monde, 30 sept. 2006.

Léa Menard // Plume 3 // Bouffe & Petites Betes // Fevrier 2007

~Freedom for Monocotyledones~ le 05-03-2007 à 00:00
 

Pour précisions biologiques, je reprends le commentaire de melaqualue (pas lu en entier l'article de scrounch...bon ca complète).


"Thiobacillus: pH=0"; Pourquoi un pH égal à zéro est-il surprenant? Toujours en mode non-scientifique, je ne comprend pas l'allusion...

"Haloarcula: salinité 300g/L"; et enfin, pour quelle raison une bactérie ne pourrait-elle pas vivre dans la Mer Morte? En quoi est-ce surprenant?

pH et salinité sont des mesures physiques de produits chimiques, respectivement les protons libres dans le milieu et la concentration en sels (notamment LE sel NaCl).

La quantité de ces agents chimiques dans l'environnement conditionne la possibilité des échanges métaboliques et physicochimiques de la cellule (eukaryotes ou bactérie) avec son environnement.

Par exemple, la salinité du milieu environnemental est crucial pour les échanges et les mouvements d'eau. En gros, si tu mets tes cellules dans de l'eau salée, par osmose (vases communicants des physiologistes) l'eau de ta cellule va se barrer dans le milieu et donc se déshydrater complètement.
Les systèmes biologiques n'ont en général pas de tolérance énorme à des variations de salinité dans l'environnement (ce qui explique que du sérum physiologique [à concentration en sel physiologique] soit mieux toléré dans un oeil sec par exemple que de l'eau [même propre]...c'est aussi ce que l'on injecte en cas d'hémorragie, pour ne pas provoquer de déshydratation).

Donc pH = 0 [hyper hyper acide] et salinité saturante, sont bel et bien des environnements extrêmes qui méritent un chapeau bas !

V.

J'espère que tu voudras bien répondre à toutes mes questions (de manière simple, comme tu pourrais l'expliquer à un enfant de 12 ans ^^), ça me permettra d'apprécier pleinement l'originalité de ton article!

De plus, pense toujours à expliquer le pourquoi du comment, à aller au fond des choses, afin que ton article ne soit pas exclusivement dédié aux scientifiques avérés...

Mais sinon je le redis, sympa l'article !

~Freedom for Monocotyledones~ le 05-03-2007 à 00:00
 

A propos de la théorie de la panspermie, ce qui a fait émerger cette idée chez certains scientifiques est le fait qu'il apparaissait difficile de comprendre comment des mécanismes de résistance à de telles radiations avaient pu être sélectionnés, alors qu'il n'existe pas sur Terre des environnements avec de telles doses de radioactivité.
Ceci amène donc deux remarques :
  • Si la bactérie a "contaminé" la Terre encore vierge de toute vie, comment expliquer qu'elle n'ait pas évolué depuis ? Autrement dit, comment se fait-il qu'elle n'ait pas perdu ce mécanisme de résistance aux radiations, si justement il n'existe pas d'environnement à forte radioactivité sur Terre?

Une des explications est que cette capacité de résistance, qui se traduit par une extrême efficacité à réparer son ADN (et non par une protection de l'ADN : il est bel et bien endommagé par les radiations !) permettrait de résister à des périodes prolongées de dessication (=sécheresse), car le manque d'eau peut également entraîner des cassures de l'ADN.
Donc, si super-bactérie a débarqué sur Terre en conquistador, on pourrait imaginer qu'elle a pu ne pas évoluer parce qu'elle s'est retrouvée dans des milieux arides, mais on peut aussi noter qu'à l'époque, il y avait un paquet d'UV (atmosphère primitive et tout le tralala) qui, on le sait bien, endommagent l'ADN, et il est donc possible que les capacités de radiodurans ait été plus qu'utiles à ce moment-là.

  • il s'en suit que certains chercheurs comme Battista réfutent cette hypothèse de la panspermie, et pensent que D. radiodurans a cette capacité à supporter des doses de malade de radiations, uniquement parce qu'elle sait résister à de grandes sécheresses;

autrement dit, ce sont les environnements secs et arides dans lesquels la bactérie a pu se trouver qui ont sélectionné ce mécanisme de réparation de l'ADN, qui se trouve être aussi bien utile si on passe ces vacances à Tchernobyl.

Le problème, c'est que d'autres chercheurs ont montré que D. radiodurans ne survivait pas dans certains environnements arides comme celui du désert d'Atacama (au Chili), donc qui a raison ?


Bref, si voulez des publications intéressantes sur le sujet :

  • Cox, M. M. & Battista, J. R. Deinococcus radiodurans - the consummate survivor. Nat Rev Microbiol 3, 882-92 (2005);

  • Mileikowsky, C. et al. Natural transfer of viable microbes in space. Icarus 145, 391-427 (2000).

  • Dose, K. et al. Survival of microorganisms under the extreme conditions of the Atacama Desert. Orig Life Evol Biosph 31, 287-303 (2001);

  • Diaz, B. & Schulze-Makuch, D. Microbial survival rates of Escherichia coli and Deinococcus radiodurans under low temperature, low pressure, and UV-Irradiation conditions, and their relevance to possible Martian life. Astrobiology 6, 332-47 (2006);

  • Cox, M. M. & Battista, J. R. Deinococcus radiodurans - the consummate survivor. Nat Rev Microbiol 3, 882-92 (2005).

(La deuxième n'est pas franchement facile à comprendre si on n'est pas un peu physicien sur les bords)

~Utopie~ le 11-04-2007 à 00:00
 

Salut! Moi je travaille dans un laboratoire dont le thème est : les bactéries provenant des sources hydrothermales.
Certaines sources sont à - 4000m sous le niveau de la mer, ce qui fait 400 bar (1 bar tous les 10m). Je peux vous dire qu'il existe une grande diversité (même en anaérobiose, c'est-à-dire qu'elles vivent en absence total d'oxygène).

On pourrait croire que c'est un désert à cette profondeur, mais il existe des sources hydrothermales localisées au niveau des dorsales océaniques. On observe un panache noir qui est à 300-400°C, alors que l'eau est à 2°C à cette profondeur.
A votre avis pourquoi l'eau ne bout pas ?

En ce qui concerne Bacillus subtilis, c'est la spore qui a survécu 6 ans et non la bactérie, nuance.

~abysse2006~ le 17-04-2007 à 00:00
 

Simple histoire de pression, non?
A moins que ce ne soit l'effet de dissipation sur le volume d'eau?

~scrounch~ le 17-04-2007 à 00:00
 

C'est juste une question de pression;
l'eau bout à 100°C à 1 bar.
Dans la source hydrothermale, l'eau sort à 400°C mais à une pression de 400 bar, l'eau ne bout donc pas.

~abysse2006~ le 18-04-2007 à 00:00
 
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