extrêmophile

Définition

Organisme pouvant vivre dans un milieu caractérisé par des facteurs environnementaux mortels pour la plupart des autres organismes.

n. m. (lat. extremus, le plus à l’extérieur, et philos, aimer).

Voir : facteurplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfacteur [alias]

Voir : paramètre., milieuplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmilieu

Ensemble des éléments externes et internes à un organisme, un organe, un tissu, ou une cellule et en conditionnant la vie., organismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigorganisme

Entité vivante possédant une unité d’organisation et de fonctionnement..

Informations complémentaires

Facteurs du milieu

Les facteurs conduisant à ce qu’un milieu soit hostile à la vie peuvent être chimiques ou physiques, certains facteurs pouvant avoir des conséquences des deux natures.

Facteurs chimiques

Les milieux extrêmes peuvent résulter de facteurs chimiques pour :

la sécheresse : les organismes résistent à la dessiccation, comme dans les déserts (organismes xérophiles) ;
le pH : les milieux étant soit très acides (acidophiles), soit très basiques, on dit aussi très alcalins, (organismes alcalophiles) ;
la teneur en sel (NaCl) : certains organismes vivent dans des milieux où la concentration dépasse le seuil de saturation (organismes halophiles) ;
teneurs en dioxygène : les milieux qui en sont dépourvus (milieux anoxiques), comme dans certaines grottes coupées du milieux extérieur ;
leur toxicité : milieux fortement réduits (richesse en H₂, H₂S ou Fe²⁺, ou encore méthane), ou riches en métaux lourds ,

Voir : acideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigacide

Molécule pouvant fournir des ions hydrogène (H+)., alcalinplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigalcalin [alias]

Voir : basique., anoxiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biganoxique

Qualifie un milieu dépourvu de dioxygène (O2)., basiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbasique

Propriété d’une substance dont les molécules peuvent fournir des ions OH-., désertplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdésert

Région non habitée par l’homme, le plus souvent en raison de conditions de vie contraignantes, parce qu’extrêmes., dessiccationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdessiccation

Élimination de l’eau d’un corps solide ou gazeux., dioxygèneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdioxygène

Corps simple, formé de l’association de deux atomes d’oxygène (O), gazeux dans les conditions de température et de pression régnant sur Terre., halophilieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighalophilie

Capacité d’une plante à vivre sur les sols salés., métal lourdplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmétal lourd

Élément chimique métallique caractérisé par une masse volumique supérieure à 5 g/cm3., méthaneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigméthane

Corps composé, dont les molécules sont formées de l’association d’un atome de carbone et de quatre atomes d’hydrogène (de formule CH4), gazeux dans les conditions de température et de pression qui règnent sur Terre., pHplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpH

Coefficient caractérisant l’acidité, la neutralité ou la basicité d’une solution, c’est-à-dire sa concentration en ions H+ hydraté, ou ion hydronium H3O+., saturationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigsaturation

État d’un milieu vis à vis d’une substance qu’elle ne peut plus absorber ou dissoudre., sécheresseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigsècheresse

Situation climatique résultant d’un manque de précipitations pendant une longue période., toxicitéplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigtoxicité

Propriété d’une substance à provoquer des effets néfastes à un organisme vivant., xérophileplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigxérophile

Se dit d’organismes adaptés à la sécheresse extrême..

Facteurs physiques

Les milieux extrêmes peuvent résulter de facteurs physiques qui sont :

la température : Ce sont des températures proches ou supérieures à 100 °C, ou, à l’autre extrême, inférieures à 0 °C. Par ailleurs, on qualifie de thermophiles les organismes qui se développent de façon optimales autour de 50 °C, d’hyperthermophiles, ceux qui se développent entre 80 et 122 °C, et ceux qui se développent à moins de 15 °C sont des psychrophiles, du grec psychro, froid ). Les organismes se développant aux températures ordinaires sont des mésophiles ;
la pression : Ce sont, par exemple, des organismes qui vivent dans les grands fonds marins (-11 000 m) ou dans des sous-sols profonds (organismes barophiles) ;
la radioactivité : certaines bactéries peuvent être exposées à des rayonnements cent fois supérieurs à ceux que peut supporter la plupart des cellules eucaryotes ;
la lumière : certains milieux ne reçoivent jamais de lumière, comme dans les grands fonds marins ou encore certaines grottes.

Voir : bactérieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbactérie

Microorganisme unicellulaire (de 1 à quelques micromètres) ne possédant pas de noyau véritable (procaryote), ni d’autres organites., eucaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigeucaryote

Cellule, ou organisme dont le matériel génétique (ADN) est constitué de plusieurs chromosomes localisés à l’intérieur d’un noyau isolé du cytoplasme par une membrane biologique., pressionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpression

Force exercée par un fluide ou un solide perpendiculairement à une surface..

Milieux extrêmes

Les milieux extrêmes combinent souvent plusieurs facteurs extrêmes. Ce sont, par exemple, les :

déserts chauds : ils combinent sécheresse et chaleur extrêmes. C’est le cas du Sahara ;
déserts glacés : ce sont, par exemple, les déserts polaires qui combinent sécheresse (l’eau liquide est rare) et froids extrêmes ;
lacs de cratères : combinant chaleur extrême, toxicité, et acidité ;
fumerolles : zones volcaniques où des gaz volcaniques sont rejetés par des évents et déposent en surface du sol d’importantes quantités de soufre. Ce sont les solfatares (latin sulpha terra, terre de soufre), combinant chaleur extrême, toxicité, et acidité ;
fumeurs noirs des dorsales océaniques : qui sont de l’eau de mer rejetée au niveau des fonds marins après avoir circulé dans la croute basaltique, et s’être chargée de minéraux et avoir été portée à très haute température. À ces profondeurs, la pression y est extrême ;
geysers : ces sources d’eau chaude jaillissante projettent de l’eau et de la vapeur à haute température et à haute pression.

Voir : minéralplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigminéral

Le terme minéral est également utilisé comme adjectif, avec un sens différent du substantif «minéral» envisagé plus haut., soufreplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigsoufre

Élément chimique de numéro atomique 16 (nombre de protons), de symbole S..

Organismes concernés

Parmi les extrêmophiles, nombreux sont des procaryotes Archaea ou bactéries, mais on trouve aussi des eucaryotes unicellulaires et des métazoaires (insectes, crustacés, poissons, etc.).

Selon les espèces, les modes de résistance à des modifications profondes des conditions de milieu se font à des niveaux différents de l’organisme.

Voir : archéeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigarchée

Organisme procaryote (ne comprenant ni noyau, ni organite), mais différents des bactéries., eucaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigeucaryote

Cellule, ou organisme dont le matériel génétique (ADN) est constitué de plusieurs chromosomes localisés à l’intérieur d’un noyau isolé du cytoplasme par une membrane biologique., métazoaireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmétazoaire

Animal pluricellulaire., procaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigprocaryote

Organisme généralement unicellulaire, dont le matériel génétique est constitué d’ADN, mais sans existence d’un noyau., unicellulaireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigunicellulaire

Entité biologique faite d’une seule cellule..

Organismes mettant en veille leur métabolisme quand le milieu devient extrême

Certaines espèces extrêmophiles ont un cycle de vie qui se déroule dans des conditions ordinaires mais si un facteur du milieu prend des valeurs qui deviennent extrêmes pour l’espèce, celle-ci adopte une forme de résistance (dont le métabolisme est peu actif), qui lui permet d’attendre un retour à des conditions adaptées à la vie active de l’espèce.

Certains cas sont bien connus. Citons, chez les :

bactéries : les spores de certaines bactéries qui peuvent survivre de nombreuses années ;
eucaryotes : l’exemple le plus spectaculaire est celui de la famille des Tardigrades (arthropode microscopique) qui présentent des formes déshydratées à 99 % qui peuvent survivre des centaines d’années et revivre normalement quelques heures après réhydratation. Ces organismes sont quasi indestructibles, ils possèdent la capacité de mettre leur vie en sommeil pour résister et ressusciter lorsqu’ils sont soumis à l’ébullition, à la congélation à - 273 °C, aux radiations ou à des pressions considérables.

Il y a le cas, que l’on peut juger plus ordinaire, des graines des plantes supérieures.

Voir : graineplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biggraine

Organe résultant de la transformation de l’ovule après fécondation, chez les Gymnospermes et les Angiospermes., hydratationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighydratation

Fixation de molécules d’eau sur divers corps sans transformation chimique., métabolismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmétabolisme

Ensemble des réactions physico-chimiques fournissant aux organismes l’énergie et la matière organique nécessaires au fonctionnement cellulaire., sporeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigspore

Cellule pouvant donner un nouvel individu, chez les végétaux, les champignons et les bactéries..

Organismes développant des mécanismes cellulaires et moléculaires face à un milieu extrême

Signalons :

les bactéries radio-résistantes : elles réparent leur ADN dégradé par les rayonnements ionisants. C’est le cas de Deinococcus radiodurans qui résiste à des doses de radiations très largement mortelles pour la majorité des organismes vivants ;
les bactéries qui peuvent résister à de très fortes concentrations en métaux lourds toxiques, en les transformant en une autre forme chimique, ou en les expulsant ;
des eucaryotes des fumeurs noirs des dorsales océaniques : dans ces écosystèmes où la lumière ne pénètre pas, c’est le cas d’un ver tubicole (Riftia pachyptila) qui possède un organe (le trophosome) qui héberge des bactéries chimiosynthétiques qui lui apportent la matière organique dont il a besoin.

Voir : ADNplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigADN

Macromolécule support de l’information génétique et de l’hérédité., chimiosynthèseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchimiosynthèse

Synthèse de matière organique, chez certains procaryotes dépourvus de photorécepteurs, l’énergie nécessaire aux synthèses organiques venant de l’oxydation de substrats minéraux., écosystèmeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigécosystème

Ensemble fonctionnel (système) formé d’une biocénose (communauté d’êtres vivants) et du biotope (milieu : eau, sol, et atmosphère)., matière organiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmatière organique

Matière synthétisée par les êtres vivants..

Organismes ne pouvant se développer qu’en milieu extrême

Parmi ces organismes pour lesquels le milieu extrême est le milieu optimal, signalons :

des archées du genre Picrophilus, présents dans des dépôts volcanique soufré), connus pour être les organismes les plus acidophiles, le pH optimal étant pour eux de 0,7 ;
l’archée Pyrolobus Jumariu, présente dans une source thermale profonde, se développant de façon optimale à la température de 106 °C ;
des archées cumulant deux caractéristiques extrêmes : C’est le cas de deux archées de sources hydrothermales océaniques. D’une part, l’archée Thermoeoccus gammatolcrans se divise jusqu’à une température de 95 °C tout en supportant des doses très élevées de rayons gamma, et, d’autre part, l’archée Pyrococcus yayanosii qui peut se développer jusqu’à 108 °C, mais exige une pression hydrostatique d’au moins 15 mégaPascal.

Réflexion développement durable

Changements climatiques et conditions extrêmes

Les multiples changements climatiques en cours transforment déjà les milieux extrêmes :

les zones de sécheresse s’étendent ;
les chaleurs caniculaires touchent de plus en plus de territoires et augmentent en fréquence ;
la fonte des glaciers et la réduction des banquises s’accélèrent.

Voir : banquiseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbanquise

Couche flottante d’eau de mer gelée., caniculeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcanicule

Phénomène touchant, pendant plusieurs jours (au moins trois), une région, un pays ou un continent, caractérisé par des températures anormalement élevées, avec peu d’écart entre le jour et la nuit., changement climatiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchangement climatique

Ensemble des modifications climatiques qui persistent plus longtemps qu’un évènement météorologique, sous l’effet de causes naturelles (changements du cycle solaire ou éruptions volcaniques massives), ou de causes anthropiques (activités humaines)., fonte des glaciersplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfonte des glaciers

Fonte des masses de glace continentale (eau douce), en particulier des calottes glaciaires, sous l’effet du réchauffement atmosphérique., glacierplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigglacier

Masse de glace continentale (eau douce), alimentée par des précipitations neigeuses et animée d’un mouvement lent d’écoulement..

Bactéries dormantes et réchauffement atmosphérique

En outre, le réchauffement atmosphérique faisant fondre le permagel (permafrost), a permis le réveil de bactéries ayant résisté à des centaines d’années de glaciation, voire des milliers d’années. C’est ce qui a provoqué des décès de rennes et d’enfants, infectés par des spores du bacille de la maladie du charbon, provenant d’un renne libéré par la fonte du permafrost (permagel) sibérien.

Voir : bacilleplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbacille

Bactérie de forme allongée, dite « en bâtonnet »., glaciationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigglaciation

Période de refroidissement climatique s’étendant sur plusieurs dizaines de milliers d’années, au cours de laquelle eut lieu une extension importante des glaciers (calottes glaciaires, en particulier)., permafrostplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpermafrost [alias]

Voir : pergélisol., permagelplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpermagel [alias]

Voir : pergélisol., réchauffement planétaireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigréchauffement planétaire

Élévation de la température moyenne à la surface de la Terre..

Fin du monde et bactéries extrêmophiles

Par ailleurs, les nombreux exemples donnés ci-dessus montrent que si l’on parle de sixième extinction massive d’espèces ou de fin du monde, il ne s’agit bien sûr pas des bacilles et des archées !

Voir : extinction d’espèces, fin du mondeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfin du monde [alias]

Voir : fin de l’humanité..