Archéobactérie
| Archéobactéries | ||
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| Classification phylogénétique | ||
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| Divisions | ||
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Crenarchaeota Euryarchaeota Halobacteria Methanobacteria Methanococci Methanopyri Archeoglobi Thermoplasmata Thermococci Korarchaeota Nanoarchaeota |
Les archéobactéries ou archées ou archeas (du grec archaios, ancien et backterion, bâton) constituent un taxon du vivant caractérisé par des cellules sans noyau et se distinguant des eubactéries par certains caractères chimiques, dont la constitution de la membrane cellulaire.
Au début, les archées furent considérées comme faisant partie des procaryotes (voir les cinq règnes du vivant). Les analyses plus détaillées on montré que les archées étaient aussi différentes des eubactéries que celles-ci des eucaryotes, ce qui donne la classification en trois règnes du vivant.
Les archéobactéries ont été découvertes à la fin des années 1970, grâce à la biologie moléculaire par Carl Woese (professeur à l'Université de l'Illinois à Urbana, États-Unis).
Les archéobactéries constituent un groupe très hétérogène, regroupant peu d'espèces connues (mais la liste augmente). Elles occupent des niches écologiques qu'elles sont souvent seules à occuper, en particulier nombre d'environnements extrêmes en température, acidité ou salinité.
Bien qu'on n'en connaisse pas de fossiles, la phylogénie laisse
penser que les archéobactéries existent depuis 3,5 milliards
d'années. De petite taille et de forme simple, les procaryotes ont
évolué sur des très longues périodes et constituent un groupe
extrêmement varié. Leurs interactions avec l'environnement sont si
diverses qu'ils jouent un rôle crucial dans tous les cycles de la
biosphère terrestre.
Ces organismes ont longtemps été regroupés sous le terme générique
de procaryotes, avec les bactéries. Pour les différencier, les
microbiologistes avaient élaboré un système de comparaison et de
classification fondé sur de petites différences visibles au
microscope, ainsi que sur des différences physiologiques (capacité
à se développer sur un certain milieu par exemple).
Dès qu'il s'est agit d'élucider les relations généalogiques entre
les différents procaryotes, les biologistes ont dû se rendre à
l'évidence : les différences nutritionnelles et phénotypiques ne
permettraient pas de classer correctement les différents organismes.
Au cours des années 1970, les biologistes ont pris conscience de
l'existence irremplaçable d'information, au cœur même des
cellules des êtres vivants, permettant de déterminer la
phylogénie. Le gène identifié dans une cellule est le variant
d'un gène qui a existé il y a de très nombreuses années. La
comparaison gène à gène entre deux organismes permet donc de
mesurer le temps écoulé depuis la divergence à partir de l'ancètre
commun.
Carl Woese a réalisé que l'ARN-ribosomial (une des
molécules contenue dans la cellule) des organismes qu'il étudiait,
permettait de mettre en évidence l'existence de deux groupes
clairement séparés : les bactéries et les archéobactéries. En
réalité, Woese s'est également rendu compte que les ARNr des
archéobactéries étaient en fait aussi différents des ARNr des
bactéries que de celui des eucaryotes. Il en a conclu qu'il ne
fallait plus uniquement séparer en deux grands groupes le monde du
vivant, en fonction de la présence ou de l'absence d'un noyau,
mais plutôt en trois domaines primitifs : les bactéries, les
archéobactéries et les eucaryotes.
Aujourd'hui, de nombreuses études ont confirmé le caractère
monophylétique de ce groupe. Ces microorganismes ressemblent
par leur forme aux bactéries, mais d'un point de vue moléculaire,
si certains de leurs traits les rapprochent des bactéries,
d'autres les rapprochent plutôt des eucaryotes. Il n'est donc pas
possible de voir les archéobactéries comme étant des ancêtres des
bactéries.
Sur la base de critères uniquement métaboliques, les archées ont
été divisées en trois grands groupes
Les archéobactéries se développent de préférence dans des niches
extrêmes, où les conditions de vie sont très difficiles ou
impossibles pour la plupart des autres organismes.
De même, certaines archéobactéries prolifèrent dans des sels à 30 %, dans une acidité pH=0, dans des mares bouillantes...
Les différences concernent :
Les archéobactéries sont très diverses, à la fois d'un point de
vue morphologique que physiologique. Ce sont des êtres
unicellulaires, mais certains se développent pour former des
filaments ou des agrégats. Elles peuvent être sphériques,
spirales, en forme de bâtonnet... Leur taille varie entre 0,1 et
15 µm (filaments jusqu'à 200 µm).
Elles font preuve d'une grande diversité de modes de reproduction,
par fission binaire, bourgeonnement ou fragmentation.
D'un point de vue nutritionnel, elles se répartissent en de très
nombreux groupes, depuis les chimiolithoautotrophes (tirant leur
énergie de gradients chimiques d'origine non biologique) aux
organotrophes.
D'un point de vue physiologique, elles peuvent être aérobies,
anaérobies facultatives ou strictement anaérobies.
Certaines préfèrent des températures moyennes (mésophiles),
beaucoup préfèrent des températures très élevées
(hyperthermophiles).
À noter : malgré de nombreux efforts, aucune de ces
archéobactéries n'a jamais pu être cultivée en laboratoire.
Voir aussi
La position des archéobactéries dans l'arbre du vivant
Les grandes divisions chez les archéobactéries
La phylogénie détaillée, basée sur les comparaisons génétiques, principalement de l'ARN 16S (un constituant des ribosomes), ne
reconnaît pas ces groupes.
Par exemple, le Pyrobaculum provient de réservoirs profonds de
pétrole chaud. Le Methanopyrus se développe dans un fumeur en mer profonde (les fluides hydrothermaux y
émergent des chambres magmatiques à des températures allant de
200°C à 350°C). Le Pyrobolus peut proliférer à 113°C.En quoi les archéobactéries se différencient-elles des bactéries et des eucaryotes ?
Diversité des archéobactéries
En milieu anaérobie, hypersalin,
certaines se développent aussi dans des milieux froids. On les
trouve essentiellement en milieu aquatique et terrestre, mais
certaines ont été observées dans des tubes digestifs animaux.