Biologie - Des chercheurs ont ressuscité le plus vieux micro-organisme connu. Et si les bactéries étaient immortelles ?

Un sommeil de 250 millions d'années

C'est Jurassic Park chez les microbes ! Par 569 mètres de profondeur, dans une mer de sel fossile, à Carlsbad (Nouveau-Mexique), des chercheurs américains ont isolé un cristal contenant une bactérie « belle au Bois dormant ». Mise en milieu de culture, celle-ci s'est réveillée d'un sommeil de 250 millions d'années ! Une découverte qui relance le débat sur l'origine de la vie sur la Terre.

Dans les profondeurs salées, sous le désert de Chihuahua au Nouveau-Mexique, la vie a battu un record de longévité. Une équipe de l'université de Pennsylvanie, sous la direction de Russell Vreeland (1), a profité de l'existence du centre d'enfouissement de déchets nucléaires, le WIPP (Waste Isolation Pilot Plant) (2) pour forer, par 569 mètres de profondeur, la couche géologique de sel déposée lors de l'évaporation d'une mer, il y a 250 millions d'années. Ils y ont découvert des cristaux de sel contenant des inclusions d'eau saunâtre momifiée, qui renfermaient une bactérie inconnue.
Utilisant des instruments chirurgicaux stérilisés à la vapeur, les chercheurs ont extrait d'un volume de neuf millionièmes de litre une bactérie de type bacillus, baptisée souche 2-9-3. Ils l'ont mis en culture à 37° dans un milieu riche en acides aminés, et, contre toute attente, elle y a proliféré. L'ADN extrait de la bactérie a été séquencé et comparé avec celui d'une autre bactérie ancienne découverte dans l'eau saumâtre de la mer Morte, conservée pendant 57 ans dans un bocal, Bacillus marismortui : c'est indubitablement sa cousine (99 % de similarité entre les deux ADN).
Les biologistes savent que certaines bactéries, et notamment les bacilles, possèdent l'incroyable faculté de se transformer en un bouclier déshydraté - une spore - résistant à des conditions extrêmes. Un retour à un environnement favorable suffit à ranimer le microbe. Mais ce sommeil protecteur peut-il durer aussi longtemps que 250 millions d'années ?
Ce n'est pas la première fois qu'une bactérie est isolée d'un échantillon très ancien : deux autres Américains, Bob Cano et Mike Boruki, avaient en 1995 (3) détecté la présence de spores bactériennes à la surface d'une abeille préservée dans de l'ambre, âgée de 25 à 40 millions d'années. L'étude de l'ADN avait montré qu'il s'agissait du même matériel génétique que celui des bactéries récupérées à l'intérieur de l'abeille. Donc, on avait la certitude qu'il n'y avait pas de contamination par une bactérie moderne. Dans les années 1960, plusieurs bactéries de type Bacillus circulans, appartenant à la même famille avaient été découvertes dans d'anciennes mines de sel, d'âge variable (entre 195 et 650 millions d'années) ; mais toutes les précautions n'avaient pas alors été prises pour éliminer le risque de contamination par un microbe « moderne ».
Pour écarter tout risque d'intrusion de bactéries modernes dans leurs échantillons de sel, l'équipe de Russell Vreeland a « pris le maximum de précautions », reconnaît Daniel Prieur, spécialiste des bactéries extrémophiles au CNRS (Université de Bretagne occidentale). Tout d'abord, les chercheurs américains ont vérifié que la formation géologique dans laquelle ils ont creusé avec une perceuse électrique manuelle a bien l'âge préhistorique affiché. La présence de fossiles invertébrés et la datation radioactive d'un gaz rare (l'argon) contenu dans les roches et les cristaux donne un âge certain de 251 millions d'années. La présence vérifiée d'inclusions liquides de faible volume dans les cristaux est une indication supplémentaire que ces structures n'ont pas été redissoutes puis recristallisées au cours des âges. Ensuite, il leur a fallu écarter manuellement tous les cristaux de sel qui n'avaient pas les caractères de sédiments primaires ; puis rejeter par observation au microscope les cristaux dont les inclusions liquides avaient visiblement été abîmées.
« Pour être accepté, un tel résultat devra être reproduit », commente prudemment Daniel Prieur. Le travail des Américains lui semble sérieux mais le chercheur brestois s'interroge sur le fait que la bactérie n'a pas été observée directement sous sa forme dormante, la spore. Une bactérie peut-elle résister aux agressions du temps sous d'autres formes ?, se demande-t-il. Si, en revanche, la preuve était apportée que pour survivre 250 millions d'années, Bacillus 2-3-9 s'est bel et bien transformé en spore, cette longévité serait effectivement crédible. « A partir du moment où l'on sait que les spores permettent aux bactéries de « dormir » des dizaines d'années, pourquoi les spores ne dureraient-ils pas des millions d'années ? Cette échelle de temps dépasse tellement la durée de vie de l'homme que c'est très difficile de répondre. »

La chasse aux extraterrestres relancée

Une bactérie qui revient à la vie après une « hibernation » de 250 millions d'années, la nouvelle est d'importance pour les chasseurs d'extraterrestres et les savants qui s'interrogent sur l'origine de la vie sur Terre. Le géophysicien Michel Maurette (CNRS-université d'Orsay) comme l'astrobiologiste de la Nasa Michael Meyer ont du mal à croire que le microbe enfoui dans le sel du Nouveau-Mexique ait maintenu son « intégrité cellulaire » aussi longtemps, et sans dommage.
Cependant, si les travaux publiés dans la revue britannique Nature étaient confirmés, ils ouvriraient des perspectives intéressantes. « A partir du moment où l'on recherche de la vie dans les échantillons martiens, commente Daniel Prieur (CNRS-Université de Bretagne occidentale), spécialiste des bactéries du fond des mers, ce résultat recule sérieusement la période d'analyse. »
Mieux, la longévité extraordinaire de la bactérie du Nouveau-Mexique apporte de l'eau au moulin des partisans de la panspermie, la théorie selon laquelle la vie sur Terre est venue d'ailleurs. On sait qu'il y a 3,9 milliards d'années, rappelle Michael Meyer, astrobiologiste à la Nasa, la Terre a été intensément bombardée par une pluie de météorites. Ces cailloux célestes auraient pu, en théorie, transporter de la vie. Des expériences en orbite, lancées par des équipages de la navette, ont montré que des bactéries pouvaient survivre (au moins six ans) dans l'espace, à condition d'être protégées des radiations cosmiques, par la roche par exemple.

(1) Nature du 19 octobre 2000
(2) Le Figaro du 8 décembre 1998.
(3) Science 1995 vol. 269 pages 1060-1064

Le Figaro, jeudi 19 octobre 2000, Fabrice Nodé-Langlois