Introduction

L’océan originel était à environ 80°C, l’atmosphère était composé 96 % de CO2. Les premiers êtres vivants sont donc apparus dans des conditions qui pour nous seraient extrêmes.
Les cyanobactéries sont apparues alors, il y a 3,45 milliards d’années et elles subsistent encore aujourd’hui sous une forme très similaire.

Définition

Les extrêmophiles, il faut déjà les définir. C’est un organisme qui a besoin pour se développer, vivre et se multiplier de conditions de pression, de chaleur, d’acidité hors normes pour nous êtres humains.
Nous allons dans un deuxième temps détailler ces différentes conditions.
Ils sont à ne pas confondre avec les extrêmorésistants, eux ils n’ont pas besoin de ces conditions extrêmes pour vivre, mais ils les supportent, par exemple les radiorésistants, qui peuvent survivre pour certains à des rayonnements nucléaires supérieurs de plus 10’000 fois la dose létale pour tout être humain.
Pour résumer cette petite définition, il faut remettre les choses en perspective humaine, puisque pour définir des extrêmophiles il faut bien savoir que c’est d’un point de vue norme pour l’homme. Si nous étions des Gammatolerans Thermococcus, l’être humain serait un extrêmophile pour nous. Nous dépéririons en dessous d’une quarantaine de degrés, et lui peu tenir jusqu’à 5°C sans aucune protections.

Les catégories

Les acidophiles :
(qui aiment l’acide)

Les halophiles :
(qui aiment le sel)
Bien que vivant dans des taux de salinité élèves, ils ne synthétisent pas le sel et même s’en protège. Leurs milieux sont souvent pauvres en eau.

Les osmophiles :
(qui aiment le sucre)
Le taux élevé de concentration en sucre provoque souvent les mêmes carences en eau.

Les alcalophiles :
(qui aiment les pH basiques, supérieurs à 9)

Les psychrophiles (ou cryophiles) :
(qui vivent à des températures très basses, entre -12 et -15°C) Groupe le plus répandu, puisque il se trouve qu’une partie non négligeable de notre planète offre des environnements comme cela.

Les thermophiles :
(qui aiment les températures entre 50 et 80°C) Ils sont souvent considérés comme les héritiers directs des premiers organismes terriens issus de l’océan originel ayant accueilli les premières formes de vies.

Les hyperthermophiles :
(qui aime les températures entre 80 et 113°C)

Les thermoacidophiles :
(qui aiment les températures entre 70 et 80°C et une haute teneur en souffre) On les retrouvent majoritairement près des fumeurs noirs ou blacksmockers en anglais.

Les xérophiles :
(qui aiment le manque d’eau)

Les piézophiles (ou barophiles) :
(qui aiment les pressions élevées, plus de 1.000 atmosphères) Souvent en milieu obscur et supporte très mal l’exposition aux U.V. du fait de leur régénération A.D.N. trop inefficace.

Les lithophiles :
(qui aiment la pierre)
Ils vivent majoritairement dans les pores sédimentaires de surface, et utilisent la photosynthèse, mais certains ont été retrouvé jusqu’à des profondeurs de 3 kilomètres et des températures de 75°C. Là c’est l’extraction du CO2 de l’eau qu’ils utilisent.

Les polyextrêmophiles :
(qui aiment plusieurs environnements extrêmes)

Les métalorésistants :
(qui résistent au métal)
Ils survivent dans des environnements à forte concentration de métaux lourds.

Les radiorésistants :
(qui résistent à de forts taux de radioactivité) Suite aux trois catastrophes majeures au niveau nucléaire au 20ème siècle, on a pu observer des choses très étonnantes. En effet, on a découvert que beaucoup plus d’organismes qu’on ne le croyait pouvaient résister à une radioactivité importante. À Tchernobyl, un écosystème complet mais dégradé c’est reconstitué suite à la mort de l’écosystème précédent. En général ce genre de caractères majoritaires est issu d’événements majeurs. Suite à la première catastrophe nucléaire du 21e siècle, encore au Japon, nous pourrons bientôt étudier de nouvelles choses.

Les exemples

Le tardigrade :

Cette petite bête (1 à 2 mm) est non seulement extraordinaire mais certains scientifiques avancent même l’hypothèse qu’elle serait extraterrestre. Elle possède des capacités impressionnantes :

1) Elle est capable d’entrer en cryptobiose, c’est à dire de se congeler pendant des milliers d’années et de revenir à la vie ensuite. Certaines sont revenues à la vie après 2000 ans …

2) Elle résiste à des températures extrêmes: de -272°C ⁽¹⁾ à plus de 150°C.

3) Elle est capable de vivre dans le vide absolu.

4) Elle est capable de résister à une pression hydrostatique de 600 mégapascals, soit 6 fois la pression exercée au fond de l’océan à 10.000 mètres de profondeur. Il faut savoir qu’à 30 mégapascals, les cellules sont normalement détruites.

5) Elle peut résister aux radiations et à des produits toxiques.

En clair si ce n’est pas l’immortalité, ca s’en approche grandement. Ce qui est le plus déroutant et qui conduit à l’hypothèse extraterrestre c’est que le tardigrade possède des capacités d’adaptation à des milieux qui n’existent pas sur Terre …

Le deinococcus radiodurans :

1) Il est l’un des 3 organismes les plus résistants à la radioactivité découvert jusqu’à présent avec Deinococcus radiophilus et Rubrobacter radiotolerans. Il résiste à des niveaux de radiation allant jusqu’à cinq millions de rads, soit 5’000 fois la dose mortelle de 1’000 rads (10 Gy) susceptible de tuer un homme. Exposé à 1,5 million de rads, Deinococcus radiodurans répare son ADN en seulement quelques heures et sans perte de viabilité.

2) Il résiste également aux rayonnements ultra-violets. Il peut tolérer 10 000 fois la dose mortelle de rayonnement UV tolérée par les organismes eucaryotes et 100 fois la dose mortelle pour la plupart des organismes procaryotes.

3) Il résiste aux attaques de bains acides.

4) Il résiste bien à la déshydratation complète ou dessiccation. Une fois totalement déshydratée, elle résiste encore mieux aux rayonnements et aux températures extrêmes.

5) Une température de -45 °C l’inactive, mais ne l’endommage pas.

Les références

Dans la ville industrielle de Monthey, en Valais. L’entreprise Swissaustral Biotech SA récolte aux quatre coins du monde des micro-organismes vivants dans des conditions extrêmes de température, d’acidité ou de salinité, comme les sources d’eau chaude, les déserts salés, les régions polaires ou les sites contaminés.

Les notes

⁽¹⁾ Le zéro absolu se situe à 0° Kelvin soit -273,15°C, température théorique, car inatteignable ! Au zéro absolu il n’y a plus aucune activité possible même au niveau quantique.

Guillaume Lebrun