Ce ne sont pas les premières traces de la vie sur Terre qui seront abordées ici. Nous plongerons au cœur de l’origine des interactions entre les différentes espèces. Ces interactions sont essentielles pour le bon fonctionnement des différentes formes de vie. Nous traiterons de la chaîne alimentaire, des interactions comme la symbiose entre végétaux / mycorhizes mais aussi celle que l’on trouve à l’intérieur de notre corps, dans le microbiote intestinal.
La chaîne alimentaire est une suite organisée d’êtres vivants liés par une relation alimentaire dans un écosystème. Celle-ci est constituée de maillons pouvant faire partie d’autres chaînes. L’être vivant qui correspond à un maillon se nourrit de ceux qui le précèdent et se fait manger par ceux qui le suivent. Une chaîne alimentaire représente les relations trophiques entre différents organismes vivants. Les relations ou réseaux trophiques sont des chaînes d’organismes qui se mangent les un les autres.
Une chaîne alimentaire commence généralement par des végétaux terrestres ou aquatiques dépendant de l’énergie solaire pour produire leurs aliments. Les organismes qui constituent le premier maillon de ces chaînes alimentaires sont appelés “producteurs primaires”. Les producteurs sont des organismes autotrophes, ils s’autoalimentent.
À la suite de ce maillon viennent les herbivores, dits consommateurs primaires, qui se nourrissent des végétaux. Et les herbivores sont mangés par les carnivores, dits consommateurs secondaires. Les herbivores sont la proie des prédateurs (carnivores). Les prédateurs peuvent être la proie de superprédateurs, dits consommateurs tertiaires.
Ce cycle alimentaire est maintenu par les décomposeurs. Les décomposeurs sont des bactéries ou des micro-organismes. Ils peuvent se nourrir de matière fécale des animaux ou de feuilles mortes sont qualifiées de matières mortes. Ces matières mortes sont des matières organiques qui vont être consommées, dégradées par les décomposeurs (champignons, bactéries…) en les restituant au milieu sous forme de sels minéraux ou encore de nutriments essentiels pour les producteurs.
Dans tout écosystème, la chaîne alimentaire est constituée de trois niveaux trophiques :
– 1er niveau : les producteurs primaires (1er maillon comme les végétaux)
– 2ème niveau : les consommateurs (herbivores et carnivores)
– 3ème niveau : les décomposeurs
“Tout ce que tu vois obéit aux lois d’un équilibre délicat en tant que roi il te faut comprendre cet équilibre et respecter toutes les créatures, de la fourmi qui rampe à l’antilope qui bondit – mais nous mangeons l’antilope ? – quand nous mourons nos corps se transforment en herbe et l’antilope mange l’herbe, c’est comme les maillons d’une chaîne dans le grand cycle de la vie.” (Extrait du Roi Lion)
C’est ainsi que chaque être vivant dans un écosystème à son rôle à jouer et un équilibre à maintenir au sein de sa niche écologique. Il y a une interdépendance entre tous ces organismes au sein d’un écosystème. L’écosystème est constitué d’un biotope qui est le milieu de vie caractérisé par des facteurs physico-chimiques (température, teneurs en eau et en éléments minéraux, éclairement, etc.) et d’une biocénose, qui est l’ensemble des êtres vivants d’un biotope. L’écosystème est donc défini par les paramètres physico-chimiques du biotope et par la biodiversité des êtres vivants.
Au sein d’un même écosystème, de nombreuses interactions subsistent, que celles-ci soit de prédation, de cohabitation, c’est-à-dire une collaboration mutuelle pour un intérêt mutuel ou bien plus encore comme la symbiose.
Il existe trois types de symbiose dans la nature. Le mutualisme, le commensalisme et le parasitisme.
Mutualisme
Le mutualisme est une symbiose qui est bénéfique aux deux êtres vivants. Les deux espèces sont gagnantes dans cette relation.
Par exemple, vous voyez Nemo, le poisson-clown, qui habite dans une anémone de mer ? Et bien c’est une relation de mutualisme. Les tentacules de l’anémone sont urticants pour beaucoup d’animaux, mais pas pour le poisson clown ! Ainsi, à l’abri dans son anémone, il est protégé de ses prédateurs. En parallèle, le poisson clown va lui être bénéfique en mangeant ses algues mortes et en l’aidant à capturer ses proies en les attirant vers elle. Les deux sont donc bien gagnants de cette relation.
Commensalisme
Cette relation est bénéfique pour une espèce et pour l’autre, elle n’est ni nuisible ni favorable. Il y a un seul gagnant, mais pas de perdant.
Par exemple, les hérons garde-boeufs ont une relation de commensalisme avec des animaux de bétail comme des bovins ou des chevaux. Ces hérons se nourrissent en effet des insectes et des petits animaux dérangés par les mouvements du bétail en train de pâturer. Cette interaction ne nuit pas aux bovins et est bénéfique aux hérons puisqu’elle lui fournit de la nourriture.
Parasitisme
Dans cette symbiose, un être vivant tire des profits, il est appelé le parasite, et l’autre espèce va subir des dommages, il est appelé hôte. Il y a donc un gagnant et un perdant.
Par exemple, un moustique pique un humain pour se nourrir de son sang. Ceci pourrait lui transmettre des maladies, et lui laissera à coup sûr une vilaine piqûre. Le moustique est gagnant, et nous perdant.
La fourmi aztèque et les Cecropia, arbres tropicaux d’Amérique tropicale, forment une symbiose mutualiste.
Les Cecropias servent d’abri aux fourmis, et l’extérieur de la plante a une surface en forme de crochet, qui aide les fourmis à s’accrocher à la plante si elles se font attaquer par un prédateur.
Elles leur fournissent également de la nourriture, sous forme de perles de glycogène (secrété juste pour les fourmis), qui se trouvent sur la tige des feuilles.
En retour, les fourmis protègent la plante grâce à des signaux chimiques contre les attaques de potentiels prédateurs tels que des herbivores, des insectes, ou encore de certaines plantes. Elles la soignent également avec des agents anti-microbiens.
Il arrive parfois que certaines symbioses soient tellement fortes qu’elles créent une sorte d’organisme hybride. Ces organismes planctoniques unicellulaires vivent en symbiose avec des microalgues.
Ces micro-algues, comme les végétaux, font de la photosynthèse, et produisent de la matière organique. Elles nourrissent donc leur hôte animal, tandis que lui soigne ces microalgues, en leur fournissant des nutriments, une protection des prédateurs, et une exposition au soleil optimal.
Ce type de symbiose est très courant chez les petits organismes, que ce soit des organismes unicellulaires ou multicellulaires, comme les méduses.
Le lichens est bien connu de toustes, on le retrouve dans les forêts, ou encore sur les murs en pierre. Et on l’appelle bien souvent de la “mousse”, or ce n’en est pas !
Le lichen est un être symbiotique composé d’un champignon (appelé mycobionte) et d’une algue (appelée photobionte) vivant en symbiose.
Dans cette symbiose, l’algue fait de la photosynthèse, et crée de la matière organique à l’aide du dioxyde de carbone (CO2), et du soleil. Cette matière nourrit le champignon, qui lui, récupère dans son milieu de l’eau, et des sels minéraux. Le champignon permet aussi à cet être symbiotique, de s’accrocher sur son lieu de vie grâce à un réseau de filaments fongiques nommés hyphes.
Qu’est ce que le microbiote ?
Le microbiote est présent dans plusieurs parties du corps (intestins, bouche, poumons). Il se retrouve chez les animaux, notamment chez l’Homme. Dès la naissance, une communauté microbienne s’installe, atteignant sa complexité adulte après 10 ans. Elle évolue sous l’effet de médicaments, comme les antibiotiques, et de l’alimentation.
Comme une empreinte digitale, le microbiote est propre à chaque individu. Pour un ordre d’idée, seule la moitié des micro-organismes présents d’un microbiote est commune d’un individu à un autre.
15 à 20 espèces sont considérées comme « socle commun » à tous les êtres humains. Elles sont essentielles au bon fonctionnement du microbiote.
L’intestin abrite entre 300 et 400 espèces microbiennes, représentant environ 50 000 milliards de bactéries. En cas de déséquilibre, des maladies peuvent apparaître.
La métagénomique et la méthode « shotgun » permettent d’analyser les gènes bactériens et de reconstituer les génomes pour identifier des espèces associées à des pathologies comme le diabète, l’obésité ou les maladies cardiovasculaires. Maintenir un microbiote sain repose sur une alimentation diversifiée, riche en probiotiques et aliments fermentés.
La méthode shotgun consiste à séquencer l’ensemble du matériel génétique d’un échantillon sans cibler de régions spécifiques, afin de reconstituer les génomes complets des micro-organismes présents.
Le microbiote intestinal est principalement étudié à partir des selles. Il est donc considéré comme un biomarqueur, c’est-à-dire un paramètre physiologique ou biologique mesurable, utilisé pour diagnostiquer ou suivre l’évolution d’une maladie.
Des traitements sont développés, tant pour les maladies intestinales que pour les maladies cardiovasculaires.
Dans le cadre des maladies intestinales, deux approches thérapeutiques sont actuellement étudiées : la transplantation fécale et l’utilisation de probiotiques. La première consiste à transférer le microbiote issu des selles d’individus sains dans celui d’un individu malade afin de restaurer un équilibre fonctionnel.
Les probiotiques, quant à eux, sont des micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont ingérés, contribuent à rééquilibrer un microbiote déséquilibré, notamment en remplaçant les micro-organismes nuisibles. Ces probiotiques se retrouvent dans des aliments fermentés comme le kéfir ou le yaourt, mais également sous forme de compléments alimentaires.
Par ailleurs, certaines recherches mettent en évidence un lien entre le microbiote, le cerveau et le système nerveux central, suggérant que des déséquilibres microbiens pourraient être impliqués dans le développement de maladies neurodégénératives. Ces avancées promettent d’améliorer la prévention et le traitement de diverses pathologies.
Ainsi, il devient évident qu’une bonne santé passe par le soin apporté à son microbiote.
