Voyage hallucinant dans l'univers des micro-organismes
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Avant-propos
Le monde dans lequel nous vivons est fascinant à admirer, en même temps que décourageant à tenter de comprendre. C’est comme ça. En tout cas, moi, personnellement, je n’arrête jamais de m’ébahir en face de toutes les merveilles cabalistiques qui nous entourent (l’espace infini, l’univers subatomique, la vie…). Et toutefois, même si je demeure chaque fois pantois de stupéfaction et d’éblouissement devant toute cette démesure vis-à-vis laquelle nous ne pouvons que nous écraser, je sombre toujours en même temps dans une sorte de dépression en prenant conscience que je n’en saisirai jamais la finalité.
Bref, cette fois, beau prétexte, c’est le canular mondial de la COVID-19 qui a orienté ma curiosité jamais insatiable (hi hi) vers un autre sujet pété : celui de l’univers des micro-organismes. Et cette plongée dans cette sphère de la vie infiniment petite m’a fait littéralement tomber des nues à cause de la prise de conscience qui en a soudainement résulté. Je la dévoile à la fin.
Pour l’instant : exploration d’un monde absolument fantastique et démesuré – et incompréhensible…
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Quelques précisions techniques
Afin de bien circonscrire le décor de cette chronique, je fais une petite parenthèse en précisant les unités de distance que l’on rencontre à cette échelle de grandeur.
Nous sommes tous habitués de parler en termes de kilomètres, de mètres, de centimètres et de millimètres. Pour cet article, il faut toutefois oublier ces mots – sauf les millimètres (mm) – et en apprendre deux nouveaux : micromètre et nanomètre. Je ne m’arrêterai seulement qu’à ceux-là même s’il s’en rajoute cinq ou six autres au fur et à mesure que l’on descend encore plus profondément dans l’infiniment petit.
Micromètre (symbole = µn) = 1 millième de millimètre
Nanomètre (symbole = nm) = 1 millième de micromètre, ou 1 millionième de millimètre
C’est vraiment pas gros, ça, 1 µn et 1 nm…
Il semble qu’un œil humain normal, avec un bon éclairage, serait capable de distinguer (mais à peine, on s’entend) le point d’une tête d’épingle qui serait grand comme 1/50 de millimètre (20 µm), mais pas vraiment plus petit que ça.
Pour bien prendre la mesure de cette valeur, j’ai attrapé une règle et j’ai commencé par regarder bien en face ce que représentait un millimètre.
Et j’ai ensuite tenté (dans ma tête) de diviser ce millimètre en 1000 parties égales afin de me représenter ce qu’était 1 micromètre. Je n’y suis évidemment pas parvenu. C’est à peine si, visuellement, j’ai pu le séparer seulement en quatre. Mais j’ai néanmoins compris et admis qu’un micromètre, eh bien c’est p’tit en titi. Et que dire d’un nanomètre, qui correspond à 1 millionième de ce même millimètre ?!
Je vous préviens : c’est à partir d’ici que notre cerveau devient dangereusement menacé de démence.
Prenez le fameux virus SRAS-Cov-2, par exemple, et déposez-le sur la règle ci-dessus entre les deux lignes qui délimitent 1 mm. Eh bien, sachez qu’il n’occupe que 0,01 % de cet espace.
Êtes-vous en mesure de bien réaliser ce que 0,01 % d’un millimètre représente concrètement ? C’est en effet difficile. Une autre façon de prendre conscience des dimensions microscopiques d’un virus est de l’imaginer lui-même de la taille d’un être humain.
Dans ce cas, si ce virus était de votre taille actuelle, eh bien en comparaison, vous mesureriez, vous, à côté de lui, environ 324 millions de mètres de hauteur – à quelques centimètres près… Cela fait 324 000 km, soit presque la distance de la Terre à la Lune. On croirait rêver, non ?
La démence, je disais…
Avec la technologie moderne, des instruments performants sont à notre disposition pour voir l’invisible jusqu’à une certaine limite : les microscopes.
Pour faire simple, il existe deux sortes de microscopes :
1) les microscopes optiques, qui permettent d’observer des organismes mesurant grosso modo jusqu’à 2 µm (2 millièmes de millimètre), c’est-à-dire jusqu’au niveau des bactéries, à peu près ;
2) les microscopes électroniques, qui permettent, eux, dépendamment de leur force et de leur qualité, de « voir » jusqu’au niveau des petites molécules.
Le tableau ci-dessous dresse un topo général des moyens à notre disposition pour voir dans l’infiniment petit sans être obligé de construire son propre accélérateur de particules :
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La vie dans le micro et dans le nano univers
Étant donné que tout ce qui se trouve en dessous de 20 µm (gros max) nous est invisible, à nous, pauvres humains à la vision limitée, nous avons donc tendance à considérer ce « monde » comme une abstraction. Ou pire encore : comme s’il n’existait pas. Et nous avons d’excellentes excuses pour réagir de la sorte. Nous sommes pourtant au courant, oui, que de petites bibittes évoluent dans ce niveau de dimensions, mais parce que nous ne les voyons pas, nous n’en réalisons pas vraiment l’ampleur. Et l’ampleur, justement, va bien au-delà de tout ce que l’on peut imaginer.
La réalité est que cet univers est rempli de vies (et « rempli » étant un euphémisme). Ses habitants portent le nom de « micro-organismes ». On les appelle d’ailleurs comme ça – les micro-organismes –, parce que leurs envergures sont de l’ordre du micromètre – et moins. Un autre mot pour les désigner est « microbes », mais comme ce terme est péjoratif dans la tête des gens (on a en effet tendance à dire ouach lorsqu’il est prononcé), dans ce cas je ferai mon possible pour ne pas l’utiliser même si, en réalité, il y a davantage de bons microbes que de mauvais.
Et ces micro-organismes ont des looks complètement extraterrestres. Quelques scénaristes s’en sont même déjà inspirés pour produire leurs films de science-fiction et d’horreur.
Micro-organismes typiques
Personnellement, et bien que je n’évolue pas dans le domaine du cinéma, j’ai quand même déjà imaginé des scénarios les concernant.
J’ai déjà relaté dans ce blog une expérience de visualisation que j’avais faite un jour lorsque je roulais en vélo sur une route ennuyeuse.
Je m’étais alors imaginé en pensée en train de grandir jusque dans les hauteurs incommensurables de l’infiniment grand, pour ensuite m’imaginer en train de rapetisser jusque dans celles de l’infiniment petit. Et j’y avais relaté ce que j’avais vu (toujours dans mon cerveau, bien sûr). Mais cela avait été fait très rapidement. De sorte que dans ma description de l’infiniment petit, j’avais omis de raconter mon aventure de diminution au sein de l’univers des micro-organismes. Mal m’en avait pris, car cela m’aurait à coup sûr mérité la Palme d’Or du cinéma fantastique au Festival de Cannes.
Je remédie aujourd’hui à cette lacune.
Juste pour donner une idée de ce que j’ai vécu, jetez un coup d’œil sur les photos ci-dessous. Elles représentent quelques-unes des créatures que j’ai tour à tour rencontrées, combattues, bernées ou fuies pendant mon périple cérébral…
Un pou (entre 2 et 4 mm), sur un cheveu
Un tardigrade (entre 1 et 1,5 mm)
Un acarien de farine (entre 500 µm et 1 mm)
Des spermatozoïdes (50 µm, incluant leur flagelle)
Des globules rouges (environ 7 µm)
Des bactéries (environ 2 µm)
Des virus – ici les fameux SRAS-Cov-2 (environ 100 nm)
Tous les micro-organismes sont la « vie », comme les humains, comme les animaux et comme les plantes. Ils sont la vie, car ils en satisfont tous les critères : ils respirent (chacun à leur manière), ils se nourrissent, ils produisent des déchets et ils se reproduisent. La plupart, même, se déplacent par leurs propres moyens.
Il n’en existe qu’un seul qui ne peut être réellement qualifié de « vivant ». Il porte le nom de virus (eh oui, toujours lui). En fait, un débat fait rage encore aujourd’hui afin de déterminer, justement, si le virus doit être considéré comme un être vivant ou non.
J’expliquerai pourquoi plus bas.
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Les types de micro-organismes
Pour s’y retrouver dans le monde de la classification des micro-organismes, il faudrait impérativement s’inscrire en microbiologie à l’université et entreprendre des études de malade sur trois, cinq et même sept années. Mais restons calmes. Je vais faire ça très simple en me contentant des principes ultrabasiques. Prière aux professionnels du sujet de ne pas me tomber dessus à bras raccourcis à cause de cette réduction extrémiste. Le but, ici, est de prendre conscience de quelque chose d’essentiel, et j’espère y arriver sans avoir à écrire une thèse de doctorat.
En gros (ce qui veut dire, je le répète : très superficiellement), l’univers des micro-organismes se divise en trois grandes catégories : les cellules procaryotes (bactéries), les cellules eucaryotes, celles qui composent les êtres vivants complexes, comme nous, les humains, et finalement les cellules acaryotes (virus).
1) Les cellules procaryotes – bactéries
Ce sont de petites unités de vie très simples dont le bagage génétique n’est pas protégé à l’intérieur d’un noyau et qui flotte de ce fait directement dans une masse gélatineuse appelée cytoplasme.
Dissection d’une cellule procaryote
Les bactéries se limitent généralement à exécuter quelques tâches simples : se nourrir de quelque chose, transformer ce quelque chose en quelque chose d’autre, et rejeter ce quelque chose d’autre à l’extérieur d’elle-même (autrement dit : de manger, de digérer et de déféquer). Leur 2e activité consiste à se reproduire à l’infini en se divisant en deux. Elles peuvent certes vivre en communautés – ce qu’elles font la plupart du temps –, mais elles ne se soudent entre elles pour former des organismes pluricellulaires que très rarement.
2) Les cellules eucaryotes
Celles-ci sont également de petites unités de vie, mais elles sont pour leur part des milliers (et même des millions) de fois plus complexes que les précédentes. La principale caractéristique qui les différencie des cellules procaryotes – à part leur complexité – est leur bagage génétique qui est protégé à l’intérieur d’un noyau.
Dissection d’une cellule eucaryote
En grande partie, elles s’assemblent, elles, en communautés pour former de gigantesques organismes pluricellulaires qui les dépassent complètement et dont chaque cellule ne devient qu’un rouage infinitésimal de cet ensemble démesuré. Les organismes pluricellulaires en question étant toute la flore et toute la faune de la Terre, y compris nous, les êtres humains.
2) Les cellules acaryotes – virus
J’ai écrit que les acaryotes (virus) sont des cellules, mais ils n’en sont pas réellement. Ils ne sont en fait qu’un agrégat de molécules biologiques des milliers de fois plus simples que les bactéries.
Dissection d’un acaryote (virus)
Ils ne possèdent pas de bagage génétique complet, de sorte qu’ils ne peuvent pas se reproduire seuls ou entre eux. Mais ils le font quand même – se reproduire. Comment ? En empruntant (en volant) le bagage génétique d’une cellule procaryote ou eucaryote. Pour ce faire, ils pénètrent par effraction dans l’une de ces cellules et se répliquent des milliers de fois grâce à l’ADN de celle-ci. Lorsque ces répliques deviennent trop nombreuses à l’intérieur de la cellule « hôte », celle-ci explose.
C’est le même principe que dans le film Alien. Ceux qui l’ont vu se souviendront sûrement de la fameuse scène où le bébé alien sort de l’humain-hôte dans lequel il s’était formé. C'est exactement pareil, mais au niveau des micro-organismes.
Les nouveaux virus ainsi libérés s’en vont alors infecter d’autres organismes.
C’est gentil, un virus, hein ? En fait, à part de tuer d’autres organismes, on se demande bien à quoi ils servent. Ils se comportent comme beaucoup d’humains le font, tout bien considéré !
J’ai dit précédemment qu’il existait un débat à savoir si les virus étaient des êtres vivants ou non. Cela tient au fait qu’ils ne sont en définitive qu’un ensemble de molécules biologiques. Ils ne respirent pas, ils ne se nourrissent pas, ils ne se reproduisent pas tout seuls. Ils sont à la limite entre le minéral et la vie. De là les querelles entre scientifiques.
Mais ils ont quand même le pouvoir de détruire des organismes des milliards de fois plus volumineux et plus nombreux qu’eux. On en sait quelques choses ces temps-ci.
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Ci-dessous un aperçu comparatif des tailles moyennes de ces trois types de micro-organismes, à l’échelle.
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Les micro-organismes dans l’environnement
Comme dans l’exercice de visualisation que j’avais réalisé sur mon vélo jadis, si nous étions capables de diminuer jusque dans les dimensions du micrométrique et du nanométrique, nous serions plongés dans un univers qui n’aurait plus rien à voir avec le nôtre.
Tout d’abord, nous ne distinguerions plus du tout les objets et les êtres vivants tels que nous les voyons en ce moment. Ils seraient tellement grands qu’ils seraient à jamais disparus de notre champ de vision. Mettons que vous seriez un petit bonhomme ou une petite bonne femme de 20 µn (taille d’une de vos cellules personnelles) sur le bout d’un doigt de quelqu’un, par exemple.
Eh bien, vous n’auriez aucune idée de vous trouver à cet endroit. Vous n’auriez aucunement conscience de faire partie d’un monde plus vaste qui vous entourerait – et qui vous dépasserait.
Ensuite, et c’est probablement là la chose la plus importante, c’est que vous vous retrouveriez au beau milieu d’une foule incommensurable, pharaonique, inimaginable (aucun mot ne peut décrire cette situation) d’autres êtres vivants – les micro-organismes – qui s’entasseraient autour de vous, et qui vous serreraient de toutes parts, au point même de vous étouffer.
Si vous étiez sur le même doigt géant que tout à l’heure, par exemple, vous seriez debout sur les cellules épidermiques de ce doigt compressées les unes contre les autres, et vous seriez entouré(e) d’une flopée de bactéries et de virus qui seraient agglutinés eux aussi sur les cellules du doigt et d’autres qui virevolteraient partout dans l’atmosphère.
Les petites têtes blanches représentent les cellules de peau du bout du doigt. Les petites têtes vertes représentent les bactéries. Celles-ci ne sont pas à l’échelle, car on ne les verrait presque pas. Les petits points jaunes dispersés un peu partout représentent les virus. Ils ne sont pas à l’échelle eux non plus, car on ne les verrait pas sur l’image.
À lire la documentation sur le sujet, il y aurait en nous, dans nos corps d’êtres humains, des milliers d’espèces de bactéries, de virus et d’autres micro-organismes (à part nos cellules) et ils se compteraient en nombre de milliards de milliards de milliards.
Heureusement que la grande majorité d’entre eux sont nos amis !
Les bactéries, pour ne parler que d’elles, sont partout sur la Terre : dans et sur notre corps, dans et sur les animaux, dans et sur les végétaux, sur les minéraux, dans la terre, dans l’air, dans l’eau… On en a même retrouvées dans les confins de fosses maritimes abyssales là où s’exercent d’inimaginables pressions. Il en existe des dizaines de milliers de variétés distinctes, si ce n’est des centaines de milliers. Et leur nombre est tout à fait impossible à évaluer. Un gramme de terre, par exemple, peut en contenir jusqu’à un milliard ! Et on a estimé qu’il s’en trouvait 1000 milliards ( ! ) réparties en 600 espèces différentes juste dans notre intestin ! En fait, il parait que notre corps compterait 10 fois plus de bactéries que de cellules.
La situation des virus est à peu près similaire : ils sont partout et en nombres vertigineux. Plus de 800 millions se déposeraient chaque jour sur chaque mètre carré du sol – et sur nous. Dans une seule cuillérée à soupe d’eau de mer, il y en aurait plus que tous les habitants de l’Europe réunis. Un microbiologiste a affirmé qu’une personne qui nage en avale par inadvertance plus d’un milliard pendant sa courte activité. Un autre scientifique, et j’ignore comment il a fait – et c’est sans doute n’importe quoi, car à ce niveau-là, ça ne veut plus rien dire –, mais ce magicien des chiffres a calculé qu’il y en avait plus d’un quintillion sur la Terre entière (1 suivi de 30 zéros). Mis bout à bout, et malgré leur petitesse, ils formeraient dans ce cas une chaine qui ferait 1000 fois le diamètre de notre galaxie, la Voie lactée.
Pour ce qui est des cellules du « vivant » composées essentiellement d’eucaryotes, pour en estimer le nombre, ce qui est impossible, il faudrait faire l’inventaire de chaque vie organique de la Terre (micro-organismes pluricellulaires, fleurs, arbres, champignons, insectes, poissons, oiseaux, animaux terrestres, êtres humains, etc., etc., etc.), et multiplier tout ça par milliards de milliards de milliards.
Quand je pense à toute cette démesure de chiffres, moi, ça me fait flipper et ça m’écrase littéralement.
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La vie et la conscience
Le sujet de la « vie » m’interpelle depuis longtemps. En fait, il ne s’écoule pas une journée sans que mes pensées ne me ramènent à elle. Qu’est-ce que la vie ? D’où sort la conscience à travers celle-ci ?
Pour l’instant, je veux arrêter cette chronique-ci sur une de ces évidences bizarroïdes qui vient (encore) de me sauter dans la face.
Je vais essayer ici de traduire cette prise de conscience en une phrase lapidaire :
Dans le monde du vivant, sur la Terre, incluant nous-mêmes, les êtres humains, il n’y a en fait rien d’autre que des micro-organismes, point barre.
Un chien n’est pas un chien, par exemple. C’est un agglomérat de milliards de micro-organismes (les cellules) organisés en une immense colonie et travaillant de pair avec d’autres micro-organismes (les bactéries) afin de rendre cette colonie viable et fonctionnelle,
Le problème c’est qu’il devrait y avoir des milliards de consciences dans cette colonie de micro-organismes. Chaque micro-organisme de ce chien (les cellules qui le composent et les bactéries qui travaillent de pair avec eux) devrait en effet être conscient qu’il fait partie de cette communauté. Il devrait se dire quelque chose comme ça :
Eh bien, non…
Il n’y a qu’une seule et unique conscience dans cette communauté de petites vies et c’est celle de l’ensemble de la communauté, celle « du » chien…
Et le même phénomène se produit pour TOUS les êtres vivants de la planète, incluant les plantes.
Et incluant NOUS, les êtres humains, bien sûr.
Chacun des milliards de milliards de milliards des micro-organismes qui me constituent n’a aucune conscience qu’il fait partie d’une collectivité plus vaste que lui et dont il est pourtant un rouage essentiel. La conscience unique de ce groupe, c’est moi – un seul et unique individu. On pourrait presque dire que j’en suis le chef, mais c’est faux : je ne suis le chef de rien du tout puisque la mécanique de tout ce rassemblement de cellules fonctionne tout seul, sans que je n’intervienne jamais.
Le sujet de la conscience sera celui d’une autre chronique, car il y a là, dans ce mystère, trop de matière à s’éberluer. Le but de celle-ci était de prendre conscience – justement – que la « vie », fondamentalement, n’est composée que de micro-organismes. Des micro-organismes que l’on ne voit pas, mais qui vivent leur vinaigrette sans se douter une seconde qu’ils permettent à des ensembles plus vastes qu’eux de vivre eux aussi, et ce, tout en développant une conscience.
Et une chance qu’ils ne se doutent de rien. Car dans ce cas, ils pourraient très bien leur prendre l’idée de se révolter et de quitter leur communauté pour tenter leur chance ailleurs. Ça a d’ailleurs été encore une fois l’objet d’une de mes nombreuses visualisations un peu sautées…
Je me suis en effet un jour demandé ce qui se passerait si toutes mes cellules et toutes les bactéries de mon corps décidaient un jour de me quitter, comme ça, juste parce qu’ils en auraient marre…
Que deviendrait ma conscience, dans ce cas ?
Au fait, n’est-ce pas exactement ce qui se passe à notre mort ? La mort, en définitive, ce sont les micro-organismes constituant notre corps qui décident d’aller tenter leur chance ailleurs, non ? Heu, non, pas du tout... Lorsque nous mourrons, toutes nos cellules meurent également. En fait ce n'est pas nous en tant que tels qui mourrons : ce sont nos cellules.
Mais où s’en va notre conscience à ce moment-là ? Mystère total pour tous les êtres humains. Et nous ne le saurons (peut-être) malheureusement tous individuellement qu’une fois que cet événement se produira. Car il se produira. C’est inéluctable.
Mais on traversera le pont quand on sera rendu à la rivière, comme on dit, hein ?
PS) D’autres chroniques suivront sur des sujets fascinants comme celui-là. Restez à l’écoute.
PS) Une chronique a déjà été écrite en lien avec celle-ci : sur le corps humain : la voici.
Si vous avez une cinquantaine de minutes à votre disposition, je vous invite à écouter ce documentaire passionnant qui met des images impressionnantes sur les propos précédents.
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