#MachinesVivantes n°4 ! Aujourd’hui : des microorganismes qui ne perdent pas le Nord ! On va s’intéresser à des bestioles aux propriétés magnétiques insolites. Le sujet de ce #Thread : la magnétotaxie microbienne. Et pour cela, commençons par un retour vers le passé. 1/14

En 1975, Richard Blakemore étudie des bactéries issues de sédiments marins, et remarque que certains groupes nagent toujours vers la même direction, peu importe l’orientation du microscope. Il réalise alors que ces bactéries nagent vers le pôle Nord magnétique. 2/14

Plus drôle, il peut diriger leur sens de nage grâce à un simple aimant. Il sera le premier à publier sur ce phénomène, déjà observé par d’autres dans les années 60. Depuis, plusieurs espèces magnétotactiques ont été découvertes dans les eaux des hémisphères Nord et Sud. 3/14

Mais alors, comment font-elles ? Eh bien la réponse est aussi simple que surprenante : elles sont aimantées. Plus précisément, elles produisent des organes appelés magnétosomes, constitués d’un chapelet de petits cristaux de magnétite (Fe3O4) ou de greigite (Fe3S4) 4/14

Ces deux minéraux sont dits « férrimagnétiques ». Ils ont tendance à s’aligner sur le champ magnétique terrestre, comme une boussole. Ces bactéries se « calent » alors passivement sur l’orientation de leur chapelet interne de magnétite. 5/14

Et du coup, à quoi ça leur sert ? Pour répondre, je dois préciser un détail de leur mode de vie : elles sont microaérophiles. En gros, elles ont besoin d’un peu de dioxygène (O2) pour vivre, mais une concentration trop forte de ce gaz les tue. 6/14

Elles doivent donc vivre à une profondeur précise où l’O2 est présent mais rare. Regardons en quoi le champ magnétique terrestre est une solution au problème. Dans les hémisphères Nord et Sud, les lignes du champ magnétique sont obliques par rapport à la surface de l’eau. 7/14

Ainsi, en suivant ces lignes, on va gagner ou perdre en profondeur. C’est ce que font ces bactéries, qui sacrifient donc un mode de déplacement en 3D, pour se déplacer uniquement en 1 seule dimension optimisée pour leur mode de vie (en ligne droite dans un sens ou l’autre). 8/14

Elégant et économe. Belle explication hein ? Et si je vous disais que cette capacité à s’orienter n’avait pas du tout émergé dans ce but, à la base ? Jetons un œil aux données récentes qui ont mis un peu le bordel dans ce qu’on pensait savoir des bactéries magnétotactiques. 9/14

En effet, des analyses phylogénétiques récentes suggèrent une origine commune et ancienne à toutes les espèces bactériennes magnétotactiques actuelles. Cet ancêtre, s’il a existé, remonte à l’ère de l’archéen, soit 2,5 à 4 milliards d’années avant notre ère. 10/14

Ça vous dit sans doute rien là, mais ça veut dire que la magnétotaxie est apparu très tôt, avant même que l’atmosphère ne se charge en O2. Difficile d’imaginer que la capacité à produire de la magnétite ait eu pour but premier de s’orienter en fonction de l’O2 environnant. 11/14

Les théories récentes postulent que les ancêtres des bactéries magnétiques tiraient leur énergie de la lumière du soleil, produisant en contrepartie des ions ferriques (Fe3+) toxiques pour elles. Les premiers magnétosomes servaient alors à convertir ce déchet en magnétite. 12/14

Ce ne serait que plus tard, quand la concentration en O2 a commencé à grimper sur terre, que l’Evolution aurait tiré parti du magnétisme acquis par certaines bactéries produisant de la magnétite. Une sorte de recyclage d’une première innovation coûteuse en énergie. 13/14

Des applications technologiques utilisant ces organismes sont envisagées. Je citerai l’utilisation des magnétosomes pour transporter des molécules toxiques jusqu’à des tumeurs cancéreuses, ou la captation de métaux comme le cadmium ou le sélénium dans les eaux polluées. 14/14

Fin du Thread Merci de l’avoir suivi jusqu’ici, en espérant vous avoir captiver et vous avoir appris deux trois choses sur ces bactéries aussi méconnues qu'attirantes (...vous l'avez ?? en fait c'est parce qu'elles sont magnétiques...du coup, c'est marrant.. bref !)