Le grand problème du monde moderne, c'est l'évacuation de ses résidus. / Ce qui a manqué à l'univers, c'est le trou de départ, une poubelle naturelle où déverser la matière des trous à venir. Et maintenant, avec les bricoles radioactives, ça se complique salement.

Les pierres calcaires qui composent nos maisons sont des animaux morts. Des animaux écartelés, dépecés, desséchés : des coquillages éviscérés. Des coquillages écrasés, triturés, malaxés par la violence interne de la terre ; par la terrifiante chaleur des entrailles de la terre. Des animaux conglomérés et morts.

C’est d’ailleurs une erreur, à propos de la culture romaine, que de parler de culture occidentale. Les juifs catholiques ont apporté avec eux de l’Orient tout ce qui était chrétien, tout ce qui dans l’Ancien Testament était une préparation et allait être un apport au Christianisme, tout ce que Notre-Seigneur a assumé et que l’Esprit Saint a inspiré aux Apôtres d’utiliser.

Autrefois, l’urine était une substance de grande valeur. Elle était utilisée comme remède pour soigner les blessures, comme colorant, comme ingrédient pour le pain, comme produit d’entretien et comme composant dans la poudre à canon. Aujourd’hui, on l’évacue dans les toilettes. Combien de temps allons-nous continuer à le faire ? Des chimistes écossais ont trouvé une façon d’utiliser l’urine pour produire de l’électricité. Et, aux États-Unis, des chercheurs espèrent qu’elle leur permettra d’obtenir de l’hydrogène.

J'ai grandi au Japon et à Hong Kong, puis je suis venu aux États-Unis. Le Japon a eu une grande influence sur moi car, lorsque j'étais enfant, j'entendais les chars à bœufs venir collecter les eaux usées de notre maison la nuit, à partir des latrines, et les emmener ensuite dans les fermes pour servir d'engrais. La nourriture revenait ensuite dans des charrettes à bœufs pendant la journée. J'ai toujours eu cette sorte de modèle mental "notre caca est devenu nourriture". L'idée que "déchet égale aliment" était assez inculquée, que tout est précieux et que les systèmes sont cohérents et cycliques.

Les cadavres humains en décomposition ont un étrange point commun

La décomposition de cadavres humains. Le sujet est peu ragoûtant, c’est le moins que l’on puisse en dire. Mais il demeure important à étudier. Et des chercheurs viennent de faire une découverte importante en la matière.

La mort fait partie intégrante de la vie. Tout comme la décomposition des cadavres. Parce que même si le sujet peut sembler quelque peu nauséabond, la décomposition de la matière organique morte est celle qui produit des nutriments essentiels pour les écosystèmes. Celle qui... entretient la vie !

Les mêmes micro-organismes sur tous les cadavres humains

Des chercheurs de l'université de l'État du Colorado (États-Unis) se sont intéressés à ce sujet peu ragoûtant. Il est connu que le climat et l'emplacement d'un corps humain ont un impact sur la rapidité avec laquelle il se décompose.

Mais dans la revue Nature Microbiology, les chercheurs racontent aujourd'hui comment ils ont découvert que, quel que soit l'endroit où un cadavre humain est déposé, quel que soit le climat de cet endroit et quelle que soit la période de l'année, ce sont les mêmes vingt micro-organismes -- surtout des bactéries et des champignons -- qui se retrouvent à faire un festin. Des micro-organismes qui s'avèrent, en plus, particulièrement rares dans des environnements dépourvus de cadavres.

Ces travaux font avancer les connaissances sur la dynamique des écosystèmes. Car les réseaux de décomposeurs identifiés pourraient ne pas être spécifiques aux cadavres humains. Ces connaissances pourraient ainsi aider à en apprendre plus sur les flux de carbone et de nutriments dans l'environnement. Avec des applications pratiques à trouver, peut-être, dans le domaine de l'agriculture.

Mais la découverte pourrait aussi faire progresser la médecine légale. Car les chercheurs précisent que les vingt types de micro-organismes qu'ils ont identifiés suivent toujours la même routine. Et ils sont portés jusqu'aux cadavres en question par les insectes qui s'en nourrissent à des moments précis après la mort.

Il gèle à pierre fendre en cette veille de Noël mais les quatre jeunes étudiants, gais et prêts à plaisanter sur tout et sur rien, ne sentent pas la morsure du froid. Bien qu’ils n’aient plus que quelques minutes jusqu’au départ du train pour le Nord du pays, ils ne se pressent pas, trop heureux d’avoir obtenu quelques jours de vacances entre Noël et le Jour de l’An. Chargés de sacoches et débordant d’une joie naturelle à leur âge, ils mettent le pied sur la dernière marche du wagon au moment où le train s’ébranle déjà. Ils s’installent dans le premier compartiment libre. Une seule personne s’y trouve : une petite vieille mince et effacée qui, à leur arrivée, se blottit dans son coin.

— Ne bougez pas, petite mère, nous avons de la place, lui lance Émile. Puis, les gars se mettent à plaisanter et à bavarder : les professeurs, les camarades et surtout les filles, rien n’échappe à leurs commentaires, à leurs imitations. Nos copains n’ont pas eu le temps de manger avant leur départ et ils mordent, à pleines dents, les " covrigi" -craquelins ronds qu’ils ont emportés. Ensuite ils ouvrent leurs sacoches et entament les oranges pour lesquelles ils se sont tant bousculés avant d’attraper le train !

Émile pèle son orange, la sépare en deux et se tourne vers l’ombre, immobile dans son coin :

— Tenez petite mère quelques tranches d’orange, vous avez peut-être soif ou bien l’odeur vous a-t-elle donné envie d’y goûter ! La veille femme esquisse un geste pour tendre la main, puis se recroqueville sur elle-même et chuchote d’une voix sourde :

— Merci, Monsieur mais vraiment, il ne faut pas.

— Prenez, petite mère, puisqu’il vous l’offre, car il ne vous la proposera pas une deuxième fois ! plaisante un des jeunes gens.

— Laissez, messieurs, ne vous dérangez pas. La vieille n’est pas habituée à ces bonnes choses. S’il vous reste quelques peaux d’orange, je vous remercie.

— Maman fait aussi des peaux d’orange confites pour les gâteaux, dit, l’eau à la bouche, le jeune homme grassouillet. Mais, celles-ci, nous pouvons les lui donner. Il ramasse avec soin les peaux, les met dans un sac en papier et les tend à la femme.

— Merci, Monsieur, Dieu vous les rendra, dit-elle en cachant, discrètement, le sac.

Les scientifiques ont peut-être trouvé le plan du corps humain… au fond de l’océan !

Lorsque l’on pense à l’évolution du corps humain, on imagine souvent un cheminement complexe partant d’organismes relativement avancés, dotés de cerveaux et de systèmes nerveux sophistiqués. Pourtant, une découverte récente vient bouleverser cette vision en suggérant que certains des mécanismes fondamentaux à l’origine de notre organisation corporelle pourraient puiser leurs racines dans des créatures bien plus simples et éloignées de nous : les anémones de mer.

Ces organismes marins, membres de l’embranchement des cnidaires (qui comprend aussi les méduses et les coraux), sont loin d’être nos proches parents. Ils n’ont ni cerveau, ni système nerveux central, et leur corps est organisé de manière radiale, autour d’un point central, à l’inverse de la symétrie bilatérale qui caractérise les humains et la majorité des animaux complexes. Pourtant, une étude menée par une équipe de chercheurs de l’Université de Vienne révèle que les anémones utilisent un mécanisme moléculaire jusque-là associé aux bilatériens pour structurer leur corps. Cette découverte pourrait réécrire une partie de l’histoire de l’évolution animale.

Un mécanisme ancien partagé par des mondes éloignés

Le mécanisme en question est la " navette BMP médiée par la Chordine ". Derrière ce nom un peu technique se cache un processus clé du développement embryonnaire chez les bilatériens, c’est-à-dire les animaux qui présentent une symétrie gauche-droite, comme les humains, les grenouilles, ou les insectes. Ce système utilise des molécules appelées BMP (Bone Morphogenetic Proteins) qui agissent comme des messagers indiquant aux cellules leur position dans l’embryon et le type de tissu qu’elles doivent devenir.

Concrètement, l’inhibition locale des BMP par une autre molécule, la Chordine, crée un gradient de concentration dans l’organisme en développement. Selon la quantité de BMP présente, les cellules savent si elles doivent former le système nerveux central, les reins ou encore la peau ventrale. Ce processus établit ainsi un axe dorsal-ventral qui est fondamental pour organiser la structure corporelle des bilatériens.

Or, les chercheurs ont découvert que les anémones de mer, malgré leur organisation très différente, utilisent également ce même mécanisme de navette BMP médiée par la Chordine. Autrement dit, ce processus n’est pas une innovation propre aux bilatériens, mais un mécanisme évolutif beaucoup plus ancien, qui aurait existé bien avant la divergence entre cnidaires et bilatériens.

Une origine évolutive remontant à 600 millions d’années

La divergence entre cnidaires et bilatériens est l’un des événements majeurs dans l’histoire évolutive des animaux. Ces deux groupes ont des architectures corporelles radicalement différentes et sont séparés par des centaines de millions d’années d’évolution, estimées entre 600 et 700 millions d’années. La présence du même mécanisme moléculaire dans ces deux lignées suggère donc qu’il était déjà présent chez leur dernier ancêtre commun, un organisme préhistorique très ancien.

Cette hypothèse soulève plusieurs questions passionnantes. Premièrement, cela implique que les fondations moléculaires pour organiser un axe corporel complexe existaient bien avant l’apparition des bilatériens, ce qui réévalue notre compréhension de la complexité des premiers animaux. Deuxièmement, cela remet en question l’idée que les structures bilatérales se sont formées de manière totalement indépendante dans chaque groupe, laissant ouverte la possibilité que l’ancêtre commun des cnidaires et des bilatériens ait lui-même possédé une forme de symétrie bilatérale primitive.

Une complexité ancienne bien cachée

Ce que cette étude met en lumière, c’est que la simplicité apparente des anémones de mer masque en réalité une organisation biologique étonnamment sophistiquée. Sans cerveau ni système nerveux central, ces animaux utilisent néanmoins un système moléculaire avancé pour organiser leur corps dès le stade embryonnaire. Cette complexité ancestrale montre que certains outils évolutifs sont si fondamentaux qu’ils ont été conservés, voire partagés, entre des branches évolutives très éloignées.

David Mörsdorf, auteur principal de l’étude, souligne que ce mécanisme n’est pas universel même parmi les bilatériens. Par exemple, il est présent chez les grenouilles mais absent chez les poissons, ce qui suggère qu’il a pu apparaître et disparaître plusieurs fois au cours de l’évolution. Cette plasticité et cette longévité font de la navette BMP médiée par la Chordine un excellent candidat pour un mécanisme évolutif ancestral clé dans la structuration du corps animal.

Vers une nouvelle compréhension de l’évolution corporelle

Cette découverte est plus qu’une simple curiosité scientifique. Elle invite à repenser l’évolution du développement corporel chez les animaux, en intégrant des mécanismes très anciens partagés entre des groupes qui semblaient jusqu’ici très éloignés. En étudiant des organismes comme les anémones de mer, les scientifiques peuvent remonter aux origines profondes des processus biologiques qui ont permis l’émergence de formes corporelles complexes, y compris la nôtre.

Ainsi, ce sont peut-être au fond des océans, chez ces créatures sans cerveau, que se trouve le véritable plan du corps humain, écrit il y a des centaines de millions d’années.

 

Un atlas mondial des bactéries dominantes présentes dans le sol  

1. Contexte scientifique et justification

La diversité bactérienne des sols est l’une des plus vastes et méconnues de la planète. Or, ces bactéries sont les architectes invisibles du fonctionnement terrestre : elles assurent la décomposition, la minéralisation, la structuration du sol et la régulation des cycles biogéochimiques. Malgré leur importance, la connaissance de leur distribution globale, de leur composition et de leurs fonctions restait lacunaire, faute de données harmonisées à grande échelle. L’étude vise à combler ce vide, en cartographiant pour la première fois la dominance bactérienne à l’échelle planétaire.

2. Méthodologie : collecte, traitement et analyses

a. Constitution de la base de données

- Échantillonnage : Plus de 5 000 échantillons de sol, issus de 87 pays, couvrant 34 grands biomes (forêts tempérées, tropicales, boréales, toundras, prairies, savanes, déserts, zones agricoles, etc.).

- Sources : Intégration de jeux de données publics et privés, issus de projets internationaux (par ex. Earth Microbiome Project), études régionales et nationales.

- Métadonnées : Pour chaque échantillon : localisation précise, type de biome, propriétés physico-chimiques du sol (pH, texture, matière organique, humidité, température, usage des terres, etc.).

b. Traitement bioinformatique

- Extraction de l’ADN suivie d’un séquençage ciblé du gène 16S rRNA (régions V4/V3-V4).

- Pipeline harmonisé : Denoising (DADA2, Deblur), clustering en OTUs/ASVs, assignation taxonomique (bases SILVA, Greengenes).

- Contrôle qualité : Élimination des contaminants, standardisation de la profondeur de séquençage, rarefaction.

c. Définition des phylotypes dominants

- Critères : Présence dans ≥10 % des échantillons et abondance relative ≥0,1 % globalement.

- Résultat : 511 phylotypes identifiés comme dominants, sur des dizaines de milliers détectés.

d. Analyses statistiques et modélisation

- Analyses multivariées : Ordination (NMDS, PCA), clustering hiérarchique, PERMANOVA.

- Réseaux de co-occurrence : Calcul de corrélations (SparCC, CoNet), détection de modules (algorithme de Louvain).

- Modélisation environnementale : Régression multiple, random forests, partitionnement de la variance.

- Prédiction fonctionnelle : PICRUSt, FAPROTAX pour inférer les fonctions métaboliques à partir de la composition taxonomique.

3. Résultats détaillés

a. Le " coeur bactérien mondial " : composition et ubiquité

• 
  

  Phyla dominants :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Proteobacteria : genres Bradyrhizobium, Burkholderia, Rhizobium, Pseudomonas, Sphingomonas.

    
    
  
  
  • 
    

    Acidobacteriota : subdivisions Gp1, Gp4, Gp6, Gp7, Gp16.

    
    
  
  
  • 
    

    Actinobacteriota : genres Gaiella, Streptomyces, Solirubrobacter.

    
    
  
  
  • 
    

    Verrucomicrobiota : genre DA101, Spartobacteria.

    
    
  
  
  • 
    

    Gemmatimonadota : genre Gemmatimonas.

    
    
  
  
  • 
    

    Bacteroidota, Chloroflexi : moins abondants mais omniprésents.

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Distribution : Ces 511 phylotypes sont retrouvés dans la quasi-totalité des échantillons, de l’Arctique aux tropiques, des déserts aux forêts pluviales.

  
  


• 
  

  Abondance relative : Ce cœur représente souvent plus de 50 % de la biomasse bactérienne totale du sol.

  
  

b. Motifs de distribution et facteurs de structuration

• 
  

  Universalité : Les mêmes phylotypes dominants structurent la majorité des sols, indépendamment de la géographie ou du climat.

  
  


• 
  

  Particularismes régionaux :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Forêts tropicales : plus grande diversité, abondance accrue de certains Acidobacteriota et Verrucomicrobiota.

    
    
  
  
  • 
    

    Déserts, toundras : dominance d’Actinobacteriota et de Proteobacteria résistants à la sécheresse ou au froid.

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Facteurs environnementaux :

  
  
  
  
  
  • 
    

    pH : Principal facteur explicatif (corrélation forte entre le pH et la composition bactérienne).

    
    
  
  
  • 
    

    Texture : Influence la rétention d’eau et la disponibilité des nutriments.

    
    
  
  
  • 
    

    Matière organique : Favorise la diversité et l’abondance de décomposeurs spécialisés.

    
    
  
  
  • 
    

    Climat : Température et précipitations modulent la dominance régionale.

    
    
  
  
  • 
    

    Usage des terres : L’agriculture intensive, la déforestation, l’urbanisation modifient la composition bactérienne, mais le cœur mondial persiste.

    
    
  
  
  
  

c. Structure des communautés : modularité et interactions

• 
  

  Organisation modulaire :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Noyau universel : Phylotypes omniprésents, fonctions centrales.

    
    
  
  
  • 
    

    Modules régionaux/fonctionnels : Taxons adaptés à des niches écologiques spécifiques (zones humides, milieux salins, sols pauvres).

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Réseaux d’interactions :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Coopération : Partage de substrats, complémentarité fonctionnelle.

    
    
  
  
  • 
    

    Compétition : Exclusion de niches, antagonismes.

    
    
  
  
  • 
    

    Facilitation : Modification de l’environnement par certains taxons au bénéfice d’autres.

    
    
  
  
  
  

d. Fonctions écologiques : décomposition, cycles biogéochimiques, résilience

• 
  

  Décomposition :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Dégradation de la matière organique : Cellulose, lignine, chitine, protéines, lipides.

    
    
  
  
  • 
    

    Transformation des cadavres : Minéralisation rapide, libération de nutriments.

    
    
  
  
  • 
    

    Formation de l’humus : Stabilisation de la matière organique, séquestration du carbone.

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Cycles biogéochimiques :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Carbone : Minéralisation, respiration, stockage.

    
    
  
  
  • 
    

    Azote : Fixation (Bradyrhizobium, Rhizobium), nitrification, dénitrification (production de N₂O).

    
    
  
  
  • 
    

    Soufre, phosphore : Oxydation, réduction, solubilisation.

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Résilience :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Stabilité fonctionnelle face aux perturbations (sécheresse, pollution, changement d’usage).

    
    
  
  
  • 
    

    Plasticité écologique : Capacité d’adaptation à des conditions extrêmes ou fluctuantes.

    
    
  
  
  • 
    

    Rôle de « filet de sécurité » : Maintien des fonctions essentielles même en cas de perte de diversité.

    
    
  
  
  
  

4. Implications scientifiques, agronomiques et sociétales

a. Recherche fondamentale

• 
  

  Nouvelle base de référence : Identification des taxons clés pour l’écologie microbienne globale.

  
  


• 
  

  Exploration des mécanismes évolutifs : Spéciation, dispersion, adaptation.

  
  


• 
  

  Étude des interactions multi-règnes : Bactéries-champignons-plantes-animaux.

  
  

b. Gestion et conservation des sols

• 
  

  Suivi de la santé des sols : Taxons sentinelles, indicateurs de dégradation ou de restauration.

  
  


• 
  

  Optimisation agricole : Gestion de la fertilité, réduction des intrants, amélioration de la séquestration du carbone.

  
  


• 
  

  Restauration écologique : Réintroduction de communautés microbiennes fonctionnelles dans les sols dégradés.

  
  


• 
  

  Anticipation des impacts du changement climatique : Prévision des réponses des sols aux stress globaux.

  
  

c. Société et politiques publiques

• 
  

  Reconnaissance de l’importance de la biodiversité microbienne pour la sécurité alimentaire, la régulation du climat, la durabilité des écosystèmes.

  
  


• 
  

  Nécessité de préserver la diversité microbienne face à l’intensification agricole, à la pollution, à l’urbanisation et au réchauffement climatique.

  
  

5. Limites, perspectives et recommandations

• 
  

  Limites :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Biais d’échantillonnage : Certaines régions sous-représentées (Afrique centrale, Sibérie, etc.).

    
    
  
  
  • 
    

    Limites du 16S rRNA : Résolution taxonomique parfois insuffisante, absence d’information sur les fonctions réelles (gènes fonctionnels non séquencés).

    
    
  
  
  • 
    

    Fonctions inférées : Les prédictions fonctionnelles restent hypothétiques, nécessitant des validations expérimentales.

    
    
  
  
  
  


• 
  

  Perspectives :

  
  
  
  
  
  • 
    

    Séquençage métagénomique et métatranscriptomique pour lier structure et fonctions réelles.

    
    
  
  
  • 
    

    Intégration des autres règnes : Champignons, archées, protistes, virus.

    
    
  
  
  • 
    

    Suivi temporel : Études longitudinales pour comprendre la dynamique des communautés.

    
    
  
  
  • 
    

    Applications biotechnologiques : Valorisation des bactéries du sol pour l’agriculture, la dépollution, la séquestration du carbone.

    
    
  
  
  
  

6. Conclusion

L’étude dévoile l’existence d’un cœur bactérien universel, pilier invisible de la vie terrestre, garant de la stabilité, de la fertilité et de la résilience des sols. Elle éclaire la complexité et la cohérence du microbiome souterrain mondial, tout en soulignant l’urgence de préserver cette diversité invisible, socle de la biosphère et de la durabilité humaine. L’atlas ainsi constitué constitue un socle pour toutes les recherches et politiques futures en écologie, agronomie et conservation.