Le microbiote

Définition

Microbiote schéma transversal

Les êtres vivants qui nous entourent et que nous côtoyons, sont composés de milliards de cellules. Mais au-delà du visible, derrière chaque Homme, animal ou végétal, se cachent une infinité de microorganismes avec lesquels nous cohabitons. Unicellulaires et complètement invisible à l’œil nu, certains sont libres et colonisent les différents écosystèmes, tandis que d’autres préfèrent vivre une relation intime avec un hôte de plus grande envergure. Ensemble, ils composent le microbiote.

On définit le microbiote comme l’ensemble des communautés de microorganismes trouvées dans et sur tous les organismes multicellulaires étudiés à ce jour, des plantes aux animaux. Le microbiote est crucial pour l’équilibre immunologique, hormonale et métabolique de son hôte.

Le microbiote n’est pas accessoire : de son équilibre dépend la bonne santé de l’hôte auquel il est associé !

Focus Agronomie : Le microbiote d’une plante est extrêmement riche et réparti tant à l’extérieure qu’à l’intérieure de cette dernière. Suivant les microorganismes que l’on considère, on peut différencier le microbiote de la rhizosphère (les microorganismes en interaction avec le système racinaire de la plante), du microbiote de la phyllosphère (les microorganismes en interaction avec les parties aériennes de la plante).

Composition

La composition du microbiote est directement liée à l’hôte considéré et à l’environnement dans lequel il évolue. Il est constitué de communautés invisibles à l’œil nu, comprenant bactéries, archaebactéries, protistes, champignons et virus.

Certains de ces organismes vivent en total neutralisme (ce qui se traduit par une absence d’interactions positive ou négative pour l’hôte), tandis que d’autres peuvent adopter des modes de vie commensale (ils profitent des bénéfices que peut fournir l’hôte en termes de nourriture ou d’habitat, sans lui nuire), mutualiste (induisant une association bénéfique pour les deux parties) ou parasite (ou l’un des organisme vit au dépend de l’hôte. Cette association est non nécessaire à ce dernier, bien au contraire !).

La composition des microbiotes est variable et tous diffèrent suivant l’écosystème que l’on considère. Ainsi, un microbiote intestinal qui se caractérisera par une grande richesse en bactéries anaérobies (qui vivent en absence totale d’oxygène) sera complètement différent du microbiote d’une plante qui sera quant à lui riche en organismes aérobies.

Focus Agronomie : Au niveau de la rhizosphère (zone entourant le système racinaire de la plante), se développe une communauté microbienne riche et variée, composée de bactéries et de champignons dont certaines espèces sont reconnues pour promouvoir la croissance.

Sols grouillants de vie

Le sol est la matrice la plus riche en vie de notre planète. Au delà de la vie macroscopique (que l’on peut voir, tel que les insectes, lombrics et autres représentants de la faune du sol), on constate que la plus grande abondance d’organismes est due à la micro-faune dont font partie les moisissures et les bactéries. Invisibles mais tellement nombreux, leur impact est colossal sur la vie du sol : ils le structurent, participent aux cycles des nutriments et co-construisent des relations avec les plantes qui s’y développent

Arbre de la vie : une représentation des organismes qui peuplent notre planète

L’ensemble des êtres vivants est classifié à l’aide de son génome au sein du grand arbre de la vie. On distingue trois embranchements majoritaires. Les Bactéries tout d’abord, organismes unicellulaires et invisibles à l’oeil nu. Les archées qui peuvent faire penser aux bactéries (unicellulaire et microscopique), mais qui ont des processus métaboliques apparentés au Eucaryotes, dernier embranchement de cet arbre du vivant. Les Eucaryotes ont cette particularité de regrouper des êtres unicellulaires et pluricellulaires, microscopique et macroscopiques. Leurs cellules ont toutes un noyau d’ADN, qui les définit en tant qu’Eucaryote, là où les Bactéries et Archées n’en ont pas. 

Les organismes microscopiques du sol essentiels à son bon fonctionnement font partis de ces trois embranchements : bactéries et archées microscopiques s’associent aux champignons pour composer ce microbiote essentiel aux développements des plantes.

Caractérisation des bactéries

Les bactéries sont caractérisées par leur forme et la spécificité de leur mode de reproduction dans le sol.

Ensemble des Divisions au sein du règne des Fungi (champignons)

Mycelium appareil végétatif est composé de filaments appelés hyphes

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Les champignons sont des organismes eucaryotes (leurs cellules possèdent un noyau), ils peuvent être unicellulaires ou pluricellulaires. Ils se nourrissent de « matière organique » présente dans le sol. Ils sont donc hétérotrophes. Majoritairement aérobies, ils ont besoin d’oxygène pour vivre. Leur forme de développement végétatif est sous forme de Mycellium composé d’hyphes. La reproduction des champignons est  assurée par des spores.

Un gramme de terre de forêt tempérée peut contenir plusieurs milliers d’espèces de champignons et jusqu’à 1 milliard d’individus. En termes de biomasse, ils présentent une moyenne de 3 500 kg/ha (pour une profondeur de 30cm).

Fonctionnement

Les microorganismes vivent rarement seuls dans l’environnement qu’ils colonisent. Ensemble, ils s’établissent, tirent bénéfices mutuellement des uns et des autres, sécrètent des molécules, communiquent… C’est un véritable réseau interactif. De plus, l’influence de l’hôte sur l’environnement, agit directement sur le microbiote, en relation directe avec les sécrétions issues de l’hôte. Le microbiote fonctionne ainsi de façon dynamique et en étroite interaction avec son hôte.

Cette relation est dite mutualiste lorsque les organismes exécutent des tâches qui sont connues pour être utiles pour l’hôte, ou parasite lorsqu’elle est désavantageuse pour l’hôte.

Le microbiote qui se forme naturellement avec l’hôte, contient des organismes variés qui, dans un bon équilibre, ne provoquent pas de nuisances et peut être considéré comme une flore « normale ». Cette flore est non seulement inoffensive, mais peut aussi protéger l’hôte contre des agressions extérieures. Cependant, une perturbation du microbiote liée à un stress (traitement biocide, perturbation environnementale…), peut entraîner un déséquilibre dans sa constitution et donc, par rebond, dans son fonctionnement. On parle alors de dysbiose. L’hôte peut se voir alors confronté à des désagréments tel qu’une incidence pathogène plus importante où des déséquilibres nutritionnels.

Focus Agronomie : Le microbiote du sol rend de formidables services : dégradation de la matière organique, formation des sols, participation au cycle des nutriments… Le sol étant lui-même interconnecté avec d’autres écosystème, son microbiote agit de ce fait également sur la composition de l’atmosphère et la qualité de l’eau.