Extrêmophile - Définition

Quelques exemples d'extrêmophiles

• Pyrolobus fumarii isolée de cheminée hydrothermale sous-marine se multiplie encore à 113 °C.
• Une souche surnommée Strain 121, proche des Archaea des genres Pyrodictium et Pyrobaculum, a été isolée d'échantillons hydrothermaux et serait capable de survivre à 121 °C.
• Sulfolobus acidocaldarius isolé de sources chaudes acides, est à la fois acidophile (croissance à un pH de 2-3) et hyperthermophile (optimum de croissance vers 80 °C).
• Deinococcus radiodurans, radiorésistant à 1 500-3 000 fois la tolérance humaine.
• Bacillus infernus a été isolée à 2 700 mètres sous la surface du sol.
• Ferroplasma acidarmanus peut croître à pH proche de 0.
• Desulforudis audaxviator a été trouvé à - 1500 m puis - 2800 m de profondeur, dans le sol d'une mine d'or (Bassin du Witwatersand, Afrique du Sud) où elle supporte une température de 60 °C et un pH de 9,3.
• Haloarcula marismortui isolée de la Mer morte, est très halophile et se développe dans une eau à 300 g/l de NaCl (10 fois la salinité de l'océan).
• Les poissons de la famille des Nototheniidae, vivent dans l'Océan Austral et sécrètent des protéines « antigel » dans leur sang.
• Le ver de Pompéi Alvinella pompejana, des cheminées hydrothermales sous-marines, présente des capacités de thermorésistance exceptionnelles pour un eucaryote pluricellulaire (tolère une température de 20 à plus de 80 °C chez l’adulte).

Extrêmophilie polaire

On a découvert en 2004 un nombre important de micro-organismes sous des roches de l'Arctique et du continent Antarctique.

Ce milieu était jusqu'alors considéré comme particulièrement hostile au développement de la vie, d'une part en raison des températures extrêmes, mais aussi à cause de vents extrêmement violents et surtout du rayonnement ultraviolet.

Intérêt de l'étude des extrêmophiles

Les extrêmophiles sont un sujet d'étonnement et d'étude à plusieurs titres :

• Leurs particularités offrent des perspectives technologiques variées (protéines thermostables, enzymes de lessives à l'eau froide, par exemple) et un vaste champ d'études biologiques. Les protéines et enzymes extrêmes constituent un marché en plein essor (biotechnologie et industrie chimique). L'exemple le plus spectaculaire est la Taq polymérase provenant de Thermus aquaticus qui est largement employé pour les réactions de PCR.
• L'apparition de la vie a peut-être eu lieu dans un environnement extrême. L'atmosphère primitive de l'époque, sans oxygène et sans ozone, laissait passer les UV du soleil qui pouvait entraîner la formation de radicaux libres toxiques pour les cellules. Le chimiste Günter Wächtershäuser pense que la vie est apparue dans un milieu chaud sulfuro-ferreux en absence d'oxygène. Ce milieu est proche de celui des cheminées hydrothermales où vivent de nombreux micro-organismes hyperthermophiles. Cependant, les preuves fossiles de l'existence d'une forme de vie au niveau de site hydrothermaux fossilisés ne sont pas encore confirmées.
• Ils illustrent les capacités étonnantes d'adaptation de la vie, ce qui crédibilise l'idée de formes de vie sur des planètes en apparence non viables.