• Les Roselins de janvier

    Les Roselins de janvier


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  • Levé de rideau sur 2016


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  • Biofilms microbiens préhistoriques.

    On évalue que 90% des bactéries de l'environnement se trouvent dans des sociétés structurées que l'on appelle des biofilms. Ces biofilms constituent des modes d'organisation fascinants: ils assurent la coordination de la physiologie, du métabolisme et de la défense des microorganismes qui y habitent. Ces biofilms protègent de façon redoutable les microhabitants contre la dessiccation, la chaleur, la prédation et les agressions chimiques du milieu.

    La génétique mise en branle pour l'échafaudage d'un biofilm est très complexe. Les bactéries doivent communiquer (par perception du quorum ou de la densité), produire une matrice ou un ciment cohésif (protéines, sucres complexes et ADN) et adapter leur métabolisme à une vie collective.

    Les premières bactéries qui ont colonisé notre planète sont probablement apparues il y a plus de 3,8 milliards d'années sur une terre qui se refroidissait après des centaines de millions d'années de chaos et d'embrasement. Les conditions sur cette planète en ébauche étaient d'une extrême violence... Un environnement invivable et irrespirable... du moins suivant les standards que nous avons de la "vie". L'oxygène n'était pas encore de ce monde; il faudra attendre au Paleoproterozoic (2,500–1,600 Mya), lors de la Grande Oxydation, pour que la respiration aérobie puisse émerger.

    Biofilms microbiens préhistoriques.

     Stromatolites modernes. Hamelin Pool, Shark Bay, Australia.

    Les plus vieux témoins de la présence de structures organisées de procaryotes remontent à quelques 3,2 à 3,4 milliards d'années. Ces colonies portent le nom de stromatolites. Ces colonies bactériennes pouvaient atteindre des tailles considérables: une indication de la rareté, sinon de l'absence, de prédateurs pendant 2,8 milliards d'années. Puis, il y a 450 millions d'années les stromatolites disparaissent presque du registre fossile.  Cette période est synchrone avec l'émergence des premiers eucaryotes et l'évolution des métazoaires, dont les premiers représentants devaient brouter à même les vastes pâturages bactériens.

     

    Pour mieux comprendre les stromatolites cliquez sur ces deux liens pour voir de courts vidéos: Stromatolites A  et Stromatolites B

     

    Il est assez certains que les cyanobactéries (algues bleu-vert) étaient largement les principaux architectes des stromatolites à l'Archéen (4,0 - 2,5 milliards d'années). Ces organismes, probablement les premiers êtres photosynthétiques, pouvaient utiliser la lumière du soleil et le CO2 pour leur besoin nutritionnel et leur prolifération. Ce faisant, elles modelèrent l'atmosphère terrestre pour assurer la présence d'oxygène en concentration suffisante pour ouvrir la voie aux eucaryotes.

    La présence de stromatolites à l'Ordovicien est assez rare. Par contre les lits microbiens (microbial mats) sont plus fréquents. Nous avons affaire à de véritables biofilms - ou du moins aux structures sédimentaires que les bactéries ou les algues ont laissées en héritage sur la géologie.

     Les photos qui suivent proviennent de ma collection personnelle.

    Biofilms microbiens préhistoriques.

    Ce bloc de 20 X 40 X 50 cm montre des structures ondulées en lamelles. Elles sont fort probablement (90% de certitude) les couches sédimentaires laissées par les microorganismes ayant vécus il y a quelques 450 millions d'années.

    Biofilms microbiens préhistoriques.

    Détail du bloc sédimentaire trouvé à Montréal en 2015. On peut y voir des structures lamellaires représentant des couches successives où les microorganismes se sont installés au fil du temps.

     

    Ces structures microbiennes, bien que fascinantes, passent inaperçues pour la vaste majorité des paléontologues amateurs.  Étant microbiologiste de formation, les stromatolites m'enthousiasment au plus haut point. Non seulement ils sont la gravure des premiers êtres vivants sur terre, mais ils démontrent qu'un bagage génétique complexe était déjà en place moins d'un milliard d'années après la naissance de notre planète... les procaryotes et leurs sociétés ont dominé en maitres incontestés pendant au moins 2 des 5 milliards d'années de l'âge de notre terre...

     


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