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Le 7 septembre 1674 Anton van Leeuwenhoek a dit avoir observé quelques animaux minuscules dans une goutte d’eau. A quoi faites-vous référence au concept de petits animaux ? Dans plusieurs de nos articles, nous faisons référence à ces organismes. Lisez la suite pour commencer votre voyage dans le monde fascinant de l’invisible.

« Ils sont imperceptibles à l’œil nu et abondent de telle manière que l’eau semble être vivante. » À partir d’un simple échantillon d’eau, Anton Leeuwenhoek a conclu à la présence de minuscules organismes vivants, impossibles à observer à l’œil nu. A l’aide d’un microscope rudimentaire, il a décrit les premiers micro-organismes.

Le concept de micro-organisme fait référence à un groupe hétérogène d’organismes qui ne peuvent être visualisés qu’à l’aide de microscopes, car ils ont des tailles inférieures aux limites de la vision de l’homme (environ 0,1 mm). Ils peuvent être procaryotes (bactéries), eucaryotes (protozoaires, algues, champignons…) et même des entités acellulaires, comme ce serait le cas du virus. Ces organismes sont mesurés par des sous-multiples du métro, plus précisément en micromètres (μm, millième de millimètre) et en nanomètres (nm, millionième de millimètre).

Cette petite taille a ses avantages : un rapport surface/volume élevé. Ce facteur a un effet biologique important. Par exemple, les cellules les plus petites ont tendance à croître et à se multiplier plus rapidement grâce à un échange rapide de nutriments. Être réduit en taille d’autre part, favorise une évolution plus rapide déjà que se multiplier plus rapidement augmente significativement la fréquence des mutations (rappelons que les mutations sont la matière première de l’évolution). En outre, les micro-organismes s’adaptent plus rapidement à l’environnement.

Regardons les différentes tailles que l’on peut trouver dans ce grand groupe de micro-organismes. Dans l’image ci-dessous, nous pouvons voir une comparaison simple entre les différents organismes et cellules.

BACTERIA

Ce groupe de procaryotes est caractérisé par une taille qui comprend plus de 700 μm et 0,2 μm. Il faut noter que ce groupe présente des morphologies variées et donc certaines sont mesurées par le diamètre (bactéries sphériques ou cocos) ou par l’épaisseur et la hauteur (bactéries allongées ou bacilles). La taille moyenne d’un procaryote est comprise entre 0,5 μm et 4 μm. La bactérie Escherichia coli est généralement d’environ 2 μm x 1 μm. Dans un petit espace, comme le diamètre du point qu’il y a à la fin de cette phrase, entreraient quelques 500 E. coli.

La plus grande bactérie connue est Thiomargarita namibiensis. Ce procaryote a été découvert en Namibie en 1999. Sa taille est de 750 μm de diamètre (0,75 mm), ils sont donc presque visibles à l’œil nu. Ces micro-organismes présentent généralement une taille aussi importante qu’un mécanisme de stockage des nutriments, dans ce cas le soufre. Un autre grand exemple est celui d’Epulopiscium fishelsoni avec une taille de 600 μm. Sur le côté droit de l’image ci-dessous, nous pouvons voir la comparaison de ce dernier avec E. coli.

Avoir une taille microscopique n’a pas que des avantages, il est évident qu’il doit y avoir une limite inférieure. Une taille inférieure à 0,15 μm chez une bactérie serait presque impossible. Mycoplasma pneumoniae est la plus petite bactérie, avec un diamètre de 0,2 μm. Il s’agit d’une bactérie sans paroi cellulaire qui peut être achetée de nombreuses manières différentes. En suivant l’exemple du dernier point, à 1 mm de diamètre correspondrait une taille de 5000 bactéries de Mycoplasma pneumoniae.

VIRUSES

En général, les virus ont des tailles beaucoup plus petites que les bactéries. Ils ont généralement des tailles allant de 20 à 300 nm. Le virus peut donc être jusqu’à cent fois plus petit qu’une bactérie comme E. coli.

Le plus grand virus connu est le Mimivirus. Celui-ci présente 600 nm de diamètre (plus grand que Mycoplasma pneumoniae). Dans l’image ci-dessous, vous pouvez voir la comparaison entre la taille de ces virus géants et Rickettsia conorii (bactérie responsable de la fièvre Boutonneuse humaine).

Le virus de la polio est l’un des plus petits virus que l’on connaisse, avec une taille de 20 nm (0,02 μm). Si l’on pouvait observer combien de virus de la polio tiendraient sur le point de la fin de la phrase, on trouverait quelque 50000 particules virales de la polio.

Eucaryotes microscopiques

Chez les protozoaires, la taille reste variée. La taille moyenne est généralement de 250 μm de long. Malgré cela, on peut trouver de petits protozoaires comme des bactéries (entre 2 et 3 μm, comme par exemple les Leishmania ou Babesia) ou de grands protozoaires visibles à l’œil nu (à partir de 16 mm dans le cas de Porospora gigantea). Dans le cas de Leishmania peut être vu comme presque une centaine de corps (flèche mince) peut vivre à l’intérieur d’un macrophage d’un 30 μm (flèche noire grossière).

Les champignons microscopiques, comme les levures, comprennent des tailles de 6 à 20 μm. La levure la plus connue est Saccharomyces cerevisiae dont la taille oscille entre les 6 et 12 μm en fonction de son stade de maturité. Dans l’image ci-dessous, nous pouvons voir un exemple très clair.