[Conférence] MA. SELOSSE – Evolution du vivant et symbi… — Transcript

Alors, merci beaucoup de cette invitation euh et en particulier pour moi, c'est c'est un plaisir d'être en si bonne compagnie.

Alors, une compagnie académique, mais aussi une compagnie jeune.

Et une compagnie extrêmement nombreuse. Je sais pas si vous savez combien on est dans la pièce. Vous avez, j'entends 130 à ma droite, mais moi, je dis plusieurs milliards et encore, je pense que c'est plutôt en millions de milliards que ça doit se compter. Attendez de les voir.

Alors, effectivement, je voudrais vous montrer que toutes les structures qui nous entourent, tous les animaux, toutes les plantes, et vous verrez, on ira jusqu'à l'évolution, tout est constitué de microbes. Alors, évidemment, ça, c'est assez difficile à compter.

Ce que j'ai appelé microbe, c'est tout ce qui est petit.

Tout ce qu'on ne voit pas à l'œil nu, et ce sera des bactéries, des champignons. Bon, on va en croiser quelques-uns, bien sûr, mais je voudrais d'abord vous montrer qu'on ne fait pas de plante sans microbe.

Alors, regardez plutôt ça. La première chose d'une plante, c'est qu'elle est verte. Tout le monde sait que les plantes sont vertes. Euh, et cette couleur, en réalité, vous allez le voir, est un signe de bactéries dans les plantes. Pourquoi ?

Vous savez peut-être que les plantes sont vertes à cause de la chlorophylle qui se trouve dedans. Et cette chlorophylle n'est pas n'importe où dans la cellule. Vous avez à l'écran quelques cellules, et on voit très bien que cette chlorophylle se trouve condensée dans les chloroplastes.

Des particules de la cellule qui réalise la photosynthèse, c'est-à-dire, la chlorophylle capte la lumière, capte l'énergie lumineuse et la met au service de la conversion de CO2 en sucre.

Cette action-là, cette photosynthèse, est aussi d'ailleurs un des grands traits de la plante, hein, les plantes font la photosynthèse et nous, on ne la fait pas, ce qui nous oblige à manger trois ou quatre fois par jour, alors que les plantes se contentent de se dorer les feuilles au soleil, dirait-ton.

Alors, en fait, ce chloroplaste, cette particule qui est dans la cellule réalise la photosynthèse et qui donne sa couleur verte aux plantes, on sait aujourd'hui que ces chloroplastes sont en fait des bactéries qui vivent dans les plantes depuis depuis sans doute des centaines des millions d'années, sinon des milliards d'années, et en réalité, ce sont des bactéries qui vivent là, qui sont transmises de génération en génération, qui sont devenues des composants ordinaires des plantes et qui font la photosynthèse pour la plante et qui lui donnent sa couleur. En d'autres termes, cette fonction essentielle qui est la photosynthèse et cette couleur des plantes, c'est une histoire de cyanobactéries, c'est-à-dire d'une bactérie qui fait la photosynthèse et qui est rentrée dans l'ancêtre des plantes.

Alors, c'est intéressant parce que ça veut dire ça qu'il y a deux façons d'évoluer. Les cyanobactéries, elles, elles ont inventé la photosynthèse toute seule. Dans leur évolution, elles ont pris, elles ont acquis la capacité de faire de la chlorophylle et puis euh d'utiliser cette chlorophylle dans la synthèse de sucre.

Bon. Mais les plantes, elles, l'acquisition de la photosynthèse, c'est pas le fait de leur évolution propre, c'est le fait de leur capacité à un moment de l'évolution à recruter un microbe et puis ensuite, elle le transmet, bah, comme on transmet ses gènes, elle le transmet de génération en génération. Et il y a donc deux façons d'évoluer. La Rochefoucauld disait qu'il y a deux façons de s'élever dans la société, par sa propre industrie ou par la bêtise d'autrui. Alors, transformons les choses ici. Il y a deux façons d'évoluer, par sa propre évolution, par mutation qui change ce que l'on est. Et l'autre façon qui change aussi ce que l'on est, c'est de recruter quelque chose dans le milieu et de se l'adjoindre, un autre organisme vivant qui devient une partie de vous.

Bon. Cela dit, une fois que les plantes ont fait la photosynthèse, elles ont toujours pas fini leur alimentation parce que vous savez qu'elles doivent exploiter le sol pour se nourrir. Elles doivent trouver des sels minéraux et de l'eau dans le sol. Et ça, contrairement à une idée reçue, elles ne savent pas le faire.

Exemple. Voilà des pins. Les pins, ça pousse vite, ça pousse droit, ça fait des superbes mâts pour la marine.

Quand les Européens sont arrivés en en Amérique du Sud ou en Afrique, il n'y avait pas de pin. Vous voyez que les pins, ils c'est la zone en vert, ils poussent dans l'hémisphère nord. Ils ont donc essayé de planter des pins pour simplement remater les bateaux avec lesquels ils arrivaient dans ces régions-là et qui avaient beaucoup souffert des traversées.

Le problème, c'est quand ils ont mis les graines en terre, ils ont certes germé, donné quelques aiguilles vertes et puis après, plus rien. Ça jaunit, ça meurt.

Alors, ils sont pas démontés, hein, ils ont emmené des pins déjà enracinés, qui avaient déjà pas mal d'aiguilles, ils les ont replantés avec la motte et ça a parfaitement marché. Ça a parfaitement marché pourquoi ? Parce qu'en fait, sans le savoir, ils ont emmené des champignons du sol.

Alors, dans ce sol, on en voit beaucoup à tel point qu'ils font un cotonnage blanc. Et vous voyez que ces champignons vont s'associer aux racines. Ils viennent étroitement les épouser et ils réalisent ce qu'on appelle une mycorhize.

C'est-à-dire une association étroite entre ces champignons qui vivent par ailleurs dans le sol et la racine de la plante. De ces épousailles étroites entre les deux partenaires naît la capacité de la plante à exploiter le sol. Car en fait, ce sont les champignons qui exploitent le sol. Mais ces champignons-là sont incapables de se nourrir et sans la plante, ils ne survivraient pas. Eux-mêmes dépendent de la plante. Et ces champignons-là étaient absents des sols tropicaux, on a essayé de planter les pins.

Et alors que chez nous, les pins, ils poussent tout le temps parce que ces champignons sont partout, dans les sols tropicaux, ce que l'on révèle, c'est que sans champignons, la plante ne pousse pas. Ça, c'est énorme parce que chez nous, les pins, ils poussent vraiment partout.

Les champignons qui font ça, c'est des champignons qu'on trouve, bah, justement, en forêt, sous les arbres de nos régions, et sous les arbres de nos régions, il y a ces champignons comme les girolles, les cèpes, les lactaires, les cortinaires, les russules, aussi les truffes, d'ailleurs, qui poussent sous des arbres, qui sont des champignons eux-mêmes strictement dépendants des arbres, mais qui aident les arbres à se nourrir et sans lesquels les arbres ne pousseraient pas.

L'échange entre les partenaires est donc un échange de sucre produit par la plante contre de l'eau et des sels minéraux collectés par le champignon dans le sol, et ça, c'est ce qui se passe chez les arbres des régions tempérées. Alors, vous allez me dire, bon, il y a quand même des plantes qui sont pas des arbres dans nos régions, et puis dans les régions tropicales, il y a des arbres et puis et puis des herbes et et eux, alors.

Alors, je vous ai pris l'exemple d'une plante qui est une grande herbe, d'accord, mais qui n'est pas un arbre, c'est le maïs. Et pour le coup, il vient des régions tropicales à l'origine.

Alors là, vous voyez très bien, j'ai déterré le maïs en question et on voit très bien, c'est qu'est-ce que c'est ? Oui, ça a l'air d'être les racines.

Parce qu'on ne voit pas trop le champignon dessus, sauf que quand on prend ces racines, qu'on les met au microscope et qu'on colore correctement le champignon, on découvre qu'elles sont pleines de filaments de champignons qui rentrent même dans les cellules de la racine. Regardez qui se ramifie ici. Et en fait, ce qui a l'air de racine, et bien, ce sont aussi des mycorhizes, tout simplement. Alors là, dans ces cas-là, c'est pas le même champignon que précédemment. C'est beaucoup moins visible à l'œil nu. C'est un autre type de champignon sur un autre type de plante. Mais derrière ce que vous appelez couramment des racines, se cache toujours ou la plupart du temps, en tout cas, en fait, des mycorhizes. Et en fait, aussi, se cache l'incapacité de la plante à exploiter seule le sol.

9/10e des plantes vivent associées à des champignons. Pas toujours les mêmes, pour le coup, ceux qu'on trouve dans les zones tropicales ne convenaient pas aux pins. Pas toujours les mêmes, certes, mais qui font toujours la même chose. Sans eux, la plante n'exploite pas le sol. Alors, le problème, c'est que ces champignons ne sont pas simplement des partenaires pour la nutrition, ils sont aussi des partenaires pour la protection.

Bon, vous imaginez, par exemple, que dans le cas des arbres de nos régions, comme les pins, le fait d'être que la racine soit complètement emballée, gansée dans du champignon, hein, c'est vous voyez, la racine, elle ne voit plus le sol parce que soit elle présente de l'écorce au sol, soit dans ses parties jeunes, les cellules vivantes sont emballées de champignons. Bon, bah, les arbres, hein, ça fait plusieurs millions d'années qu'ils n'ont pas vu le sol, qu'ils ne l'ont pas touché, à tel point qu'en fait, ils savent en général plus se défendre tout seuls, en particulier se défendre contre des molécules toxiques comme le calcium ou l'aluminium. Tout ça, sans champignon, c'est toxique pour ces plantes. Sauf qu'en fait, en général, le champignon fait écran, écran dans ces cas-là de son corps. Mais pas que. Je voudrais vous montrer à quel point cette protection, elle va dans toute la plante.

Regardez plutôt. On va élever du tabac, donc une plante qui fait des mycorhizes un petit peu cachées comme celle qu'on a vu sur le maïs, soit sans mycorhize, en lui mettant bien de l'azote, bien du phosphate pour qu'il pousse, soit avec des mycorhizes et on va lui infliger une maladie qu'on appelle la pourriture grise. La pourriture grise, vous voyez, elle fait des lésions là où on l'inocule, plus ou moins grandes, grisâtre parce qu'elle tue les cellules.

Et ce que l'on observe sur ces images, mais aussi en répétant l'expérience un certain nombre de fois, c'est que les plants mycorhizés ont beaucoup moins de surface grisée, donc détruite, que les plants non mycorhizés. Alors, ça, c'est assez énorme parce que globalement, on a pris des plants qui étaient génétiquement identiques et ils ne diffèrent que par la présence du champignon qui est sur les racines, mais qui, visiblement, permet une protection sur les feuilles. Quand on regarde l'accumulation des composés de défense que la plante accumule en réaction dans ses feuilles à l'attaque du champignon, alors, ces composés de défense, pour ceux qui étaient au muséum ce matin, on a goûté des tanins, hein, bah, c'est des tanins, tout simplement. Voilà. Pour ceux qui n'ont pas goûté des tanins, il faut qu'ils viennent au muséum. Je ne vois pas d'autre solution. Euh, plus sérieusement, vous voyez que au début, il n'y a pas du tout de de d'accumulation de composés de défense, hein, ça ça va, c'est vraiment une réaction. Mais cette réaction, elle va se faire très peu, pas très fort, très lentement dans les plants sans mycorhize, alors que dans les plants avec mycorhize, où il y a un champignon sur les racines, en fait, la réaction du système immunitaire est plus forte et plus intense et elle arrive à contrecarrer la progression du champignon. Bon. Donc, les plantes sont nourries et protégées par des champignons.

Je voudrais maintenant vous montrer que dans le cas des animaux aussi, la présence de microbes est importante pour tout un tas de fonctions. Et d'abord, je voudrais dire une chose, c'est qu'on a tendance à penser que nous, on n'a pas les pieds dans ancrés dans le sol et que donc on est peut-être, on présente un rempart plus grand à la colonisation des microbes parce que nous sommes des amis, pardon, nous sommes des animaux.

Et que comme animaux, bah, évidemment, nous ne nous pouvons nous déplacer, nous pouvons nous échapper à tout ce qui peut nous coloniser, mais vous allez voir qu'en fait, on a besoin de microbes et on a besoin notamment de microbes pour digérer.

Je voudrais commencer à vous parler d'un animal qui a vraiment besoin de ses microbes pour digérer, c'est la vache.

Alors, beaucoup de gens pensent que la vache mange de l'herbe. Moi, ce que je vois sur ces images, c'est qu'elle ingère de l'herbe, ça, c'est clair.

Mais regardons un petit peu comment elle fait pour digérer cette herbe. En fait, une chose que fait la vache, c'est 10 heures par jour de ruminer, c'est-à-dire de mâcher de l'herbe. Et ça, c'est un peu bizarre parce que vous-même, vous mâchez un peu moins longtemps. L'autre chose, c'est que les vaches ont quand même un corps assez volumineux, n'est-ce pas ?

Et la troisième chose, outre cette rumination qui est longue, ce corps volumineux, c'est que quand on regarde les bouses, on voit qu'il y a dedans, oui, les bouses, donc c'est les crottes des vaches, hein. On voit qu'il y a dedans des particules de végétal non digéré. Et ça, c'est étonnant parce que vous, dans vos fesses, on ne retrouve pas les restes de vos aliments aussi reconnaissables. Ça, ça veut dire que la vache ne digère pas l'herbe, puisqu'il y a des morceaux d'herbe qui ressortent. Alors, comment fait-elle ?

La vache a une très très grande poche, 100 à 250 litres, très volumineuse, qui se trouve entre l'œsophage et l'estomac, où arrive l'herbe qu'elle ingère. Et là, dans de l'eau, à l'abri de l'air, s'enclenche une fermentation.

Où prolifèrent des littéralement des millions de milliards de bactéries que vous voyez ici comme des petits points. Il y a même de plus gros organismes unicellulaires qu'on appelle des protozoaires qui sont en train de les dévorer, qui mangent ces bactéries. Il y a aussi sur les morceaux d'herbe des champignons et au total, ces fermentations font se développer une énorme masse de microbes.

La vache rumine pour découper justement les morceaux d'herbe d'une façon qui va permettre aux microbes de les attaquer plus en libérant plus de surface à leur attaque. Vous voyez ici que la vache est en train de mastiquer, vous allez la voir avaler, puis, regardez bien, déglutir une nouvelle fraction de cette herbe et de cette eau qu'il y a dans son rumène pour mâcher de nouveau ça. À cette minute, elle découpe les morceaux d'herbe pour pour les microbes qui vont la digérer.

Alors, vous allez me dire, c'est bien tout ça, mais notre vache n'a toujours pas digéré. Et bien, vous allez voir, elle va en fait digérer des microbes. En effet, à la sortie, si j'ose dire, du côté de l'estomac, à la sortie de cette grande poche, se trouve un filtre qui ne laisse passer que des petites particules. Quand ces particules sont les particules végétales, elles ne seront pas plus digérées, elles vont ressortir intactes. La vache, je vous l'ai dit, ne digère pas l'herbe. Mais si ces particules sont des petits microbes, des petites bactéries, alors là, elle les digère. Les enzymes de l'intestin de la vache sont des enzymes qui détruisent des microbes, pas de l'herbe.

La vache digère au sens strict des microbes. Et alors, cette digestion de microbes, effectivement, fait que l'ensemble de la vache et des micro-organismes qu'elle élève, en quelque sorte, dans son rumène, cette grande poche qui explique son volumineux abdomen, la vache et ses microbes, l'ensemble est herbivore. Mais vous voyez que la vache, sans ses microbes, n'a pas accès à l'herbe. Donc, on peut se poser la question d'ailleurs de savoir si la vache est du coup elle-même vraiment un herbivore. En tout cas, il faut lui rajouter ses microbes pour en être certain. Et c'est pas parce qu'elle ingère de l'herbe qu'elle la digère.

Alors, c'est un petit peu un paroxysme, la vache, c'est un peu quelque chose d'extrêmement dépendant d'une microbe. Mais vous savez, nous en avons aussi, nous aide aussi à digérer, et ils ne font pas que ça, là où ils sont installés, ils nous protègent.

On va parler de souris parce que chez les souris, on sait élever sous bulle, c'est-à-dire dans des compartiments complètement stériles.

Des souris. Voilà, le compartiment est sous pression et là, c'est des gants, vous voyez, qui font qui permettent d'aller mettre les mains à l'intérieur pour manipuler. Et à l'intérieur, il y a complètement stérile des souris qui n'ont jamais vu depuis des générations un seul microbe, ni sur leur peau, ni dans leurs oreilles, ni dans leur nez, ni dans leur tube digestif, ni pour les femelles dans leur vagin. On appelle ces souris axéniques. A privatif, xénique étranger, c'est des souris dépourvues d'organismes étrangers.

Alors, le microbiote qui habite ces souris, on a introduit ce mot tout à l'heure, c'est l'ensemble des microbes, c'est toute la diversité microbienne, le microbiote, c'est la communauté microbienne, si l'on veut. Il est extrêmement varié. On connaît chez les souris, comme chez les hommes, entre 1000 et 10000 espèces de microbes qui peuplent leur organisme en question. Là, vous avez des bactéries du tube digestif d'une souris. Vous voyez, il y a toutes les formes, toutes les réactions au colorant que j'ai rajouté. Il y a une grande diversité ici. Quand vous prenez une seule souris, vous avez 500 à 1000 espèces seulement. Bon.

Euh, ça fait quand même du monde, hein, parce que je ne connais pas beaucoup de zoos où il y a autant d'espèces d'animaux, mais bon. Et ces bactéries qui peuplent normalement les souris, comme elles nous peuplent d'ailleurs, ont un rôle, bon, bah, déjà dans la nutrition. Les souris axéniques, il faut leur donner 20 à 30 % de nourriture en plus pour qu'elles grandissent aussi bien que des souris standard. Il faut aussi leur donner régulièrement des vitamines, ce qui montre qu'une partie des vitamines provient en fait des bactéries du tube digestif et non pas de l'alimentation directement. Et puis aussi, ces souris s'intoxiquent facilement avec des aliments habituels de souris, simplement parce qu'en fait, et bien, c'est en général les microbes du tube digestif qui détruisent les toxines.

Mais ce microbiote contribue aussi à la protection. En effet, les microbes installés sur la peau ou dans le tube digestif occupent le terrain et sont en compétition avec d'éventuels pathogènes qui s'installeraient et ils les empêchent de s'installer. Ça, c'est la compétition. Et puis des fois, pour être plus compétitif, euh, certains produisent des antibiotiques qui ont la caractéristique de d'activement abîmer les autres microbes. Et ça, c'est une stratégie qu'on connaît chez l'homme. Je vous donne un exemple. Vous allez voir, c'est quelque chose qui a été découvert à Lyon. Il y a un dans le nez, chez l'homme, un staphylocoque, un autre staphylocoque, non pas le staphylocoque doré, qui s'appelle le staphylocoque de Lyon et qui produit un antibiotique qui empêche le staphylocoque doré de faire sa paroi, ce qui fait que quand la cellule grandit, elle explose. Et voilà qu'elle a une protection qui fait que le staphylocoque doré, bah, il a beaucoup de mal à proliférer dans le nez, même s'il est là. Ce qui compte pour ne pas être malade, c'est pas de ne pas avoir le staphylocoque doré, c'est d'avoir le microbiote qui empêche le staphylocoque doré de se développer.

Cette protection, elle est aussi indirecte, car tout comme tout à l'heure chez le tabac, le système immunitaire était modifié par les mycorhizes, l'arrivée du microbiote à la naissance modifie le système immunitaire également.

Regardez plutôt. Je vais prendre mes souris et leur infliger une maladie qui est une maladie assez désagréable, la maladie de Chagas, qui est provoquée par un petit microbe qui provoque en fait, bah, qui creuse des trous dans la peau, puis ces trous, ils grandissent, ils grandissent et ils peuvent finir par arriver sur des jusqu'à des organes vitaux. Donc, pas le genre de maladie qu'on souhaite à une souris. D'ailleurs, je vais vous dire, c'est pas une maladie de souris.

Et d'ailleurs, quand on met sur la peau d'une souris normale cette ce ces microbes à l'aide d'une petite scarification, il se produit une réaction très vive et une croûte se décroche qui expulse la maladie. C'est pour ça que c'est pas une maladie de souris. Recommençons l'expérience sur une souris axénique qui est complètement dépourvue de microbes. Regardez la coupe de peau. Alors, déjà, on voit que la la souris en question, elle a une peau qui n'est pas faite pareil. Vous allez voir tout à l'heure, les souris axéniques sont vraiment pas faites pareil que des souris normales. Mais surtout, il n'y a pratiquement pas de réaction et je vois déjà les trous, regardez, qui commencent à se faire. La maladie s'installe, la souris axénique attrape une maladie qui est pas une maladie de souris.

Parce qu'elle fait des réactions beaucoup plus petites que les souris normales. On peut montrer que le microbiote est responsable de la meilleure défense des souris normales en faisant la chose suivante. 8 à 10 jours avant d'infliger à la souris cette maladie, et l'avant de lui inoculer donc des leishmania, on lui remet sur la peau une bactérie ordinaire de la peau qu'on appelle le staphylocoque de la peau. Staphylococcus epidermidis. Alors, un individu normalement lavé, comme nous deux, en comporte 100 millions au minimum sur sa peau. Bon, c'est petit, ça ne se voit pas. Et ce staphylocoque est un habitant ordinaire de la peau des mammifères, il va provoquer, il va permettre que la réponse soit plus grande. Et que très souvent, quand on inocule la maladie après avoir remis ce staphylocoque, elle ne s'établissent pas. Quand on regarde le nombre de lymphocytes, c'est-à-dire les globules blancs qui vont attaquer euh ces ces agents causaux de la maladie, qui sont induits lors du dépôt, qui sont mis en place lors de l'arrivée du leishmania, on voit qu'il y a une certaine quantité qui suffit à rejeter la maladie dans des souris normales. Il y a une quantité beaucoup plus petite dans les souris axéniques qui ne suffit pas à repousser la maladie, mais une souris axénique réinoculée par des staphylocoques epidermidis restaure sa réponse immunitaire à un niveau qui permet la plupart du temps d'éviter la maladie.

Vous voyez que c'est encore la même histoire que tout à l'heure. Il existe deux façons d'évoluer. Bien sûr, une partie de notre façon de nous défendre, ce sont nos cellules, les cellules du système immunitaire qui le réalisent. Mais vous voyez qu'aussi une partie du développement de ce système immunitaire, une partie des signaux qui lui permettent d'atteindre sa pleine maturité, et bien, c'est des signaux, c'est une présence microbienne. Et quelque part, notre immunité est construite à la fois par nous-mêmes et par des choses que nous avons acquises dans le milieu, qui ne sont pas pathogènes, qui ne provoquent pas de réaction, mais qui achèvent le développement, la maturation du système immunitaire. Mais poursuivons.

Les microbes, ils ont aussi un rôle dans le développement, non pas seulement du système immunitaire, mais dans le développement du système nerveux et du comportement.

Regardez plutôt cette expérience de comportement de souris. Mise sur des dispositifs en croix surélevés et on est dont deux bras sont entourés de hautes cloisons.

Ici, vous avez une souris normale qui commence à se déplacer dans le système, explore la zone entourée d'autres d'autres cloisons. Regarde un petit peu à l'extérieur et se dit que c'est pas un endroit où laisser traîner une souris, et puis elle continue d'explorer la zone entourée d'autres cloisons. Bon, vous avez tous vu Tom et Jerry, la souris, elle vit planquée derrière une une plainte, hein. L'idée, c'est que les souris sont photophobes et elles ne naviguent pas en espace ouvert parce que c'est un endroit où il y a des prédateurs. Elles évitent ces endroits-là au maximum.

On recommence avec cette fois-ci, on la met ici, une souris axénique, c'est-à-dire une souris qui est complètement privée de bactéries. Et vous voyez que elle commence par explorer l'endroit où elle est, la les bras entourés de haute cloison et puis elle finit par sortir. Et là, elle reste dehors, ce qui est dangereux. Elle se penche, ce qui est dangereux. On n'a pas vu faire à l'autre souris. Et là, elle peut être mangée 45 fois, on se demande si elle va retourner à l'abri. Et ben non.

Elle continue cette conduite à risque, à risque d'être mangée ou de se prendre un coup de balai, quoi. Alors, on répète cette opération plusieurs fois sur plusieurs couples de souris. Petite précision, ces deux souris sont deux sœurs, nées axéniques, dont l'une des deux est ressortie et s'est trouvée donc très rapidement sortie de la cage, recolonisée par des microbes. Mais sont génétiquement proches. Quand on fait ça sur plein de couples de souris, on s'aperçoit que au total, les souris axéniques sont souvent plus souvent dans la zone ouverte que les souris normales, et les souris axéniques sont moins souvent dans la zone centrale ici, à la croisée des chemins, que les souris euh normales. Elles ne se comportent pas de la même façon. Et en fait, leur système nerveux n'est pas fait pareil du tout.

L'une des choses qu'ont fait les auteurs de cette étude est de regarder l'expression des gènes dans le cerveau des souris. Bon, alors, ça se passe mal pour les souris parce qu'on fait une tranche fine de cerveau. Et puis on regarde l'activité des gènes, leur niveau d'expression qu'on indique en couleur d'autant plus chaude, jaune, donc, qu'elle est intense. Vous voyez que pour un gène qui est un gène qui s'exprime dans les conditions d'anxiété, et alors même que mes souris ont été élevées dans les mêmes conditions, on a beaucoup plus d'expression de ce gène dans les souris normales que dans les souris axéniques. Et ça, ça va bien avec le fait qu'elles prennent des risques ou qu'elles soient assez peu d'apparence anxieuse. Je ne dis pas que c'est la cause, mais ça va bien dans le cadre général d'un comportement moins anxieux, moins peureux. On a ici un autre gène qui lui est lié à la mémorisation, c'est un marqueur de la plasticité synaptique, c'est-à-dire de la capacité à réorganiser les contacts entre les neurones. Et vous voyez que les souris axéniques l'expriment moins que les souris normales. Or, on sait qu'il leur faut deux fois plus de temps pour apprendre des tâches simples comme trouver le bouton, appuyer sur un bouton pour avoir de l'eau. Bon. Et ça va très bien, c'est pas forcément la cause unique, ni forcément d'ailleurs la cause, mais ça va très bien avec les problèmes de mémorisation qui font que ces souris ne sont pas développées par pareil. Et vous savez le mieux, c'est que quand on prend une souris sous bulle axénique et qu'on la sort de sa bulle, et bien, elle devient normale.

Tout en même temps qu'elle se colonise, l'expression de ces gènes et son comportement redeviennent normal, uniquement si on le fait avant l'âge où le système nerveux a fini de se développer, ce qui montre bien que la présence microbienne influe le développement, la mise en place. Bon, on sait qu'il influe aussi le fonctionnement après, mais c'est beaucoup moins fort. C'est énorme. Alors, je vous entends, vous en avez assez des souris, des vaches. Je voudrais savoir, bah, et nous, alors. Alors, parce que nous, depuis longtemps, on sait bien que nous, c'est nous et que et que nous, on est indépendant de choses aussi petites que des bactéries, sauf quand on est malade. Bah, nous, en fait, c'est pareil. Alors, je vais pas vous refaire la même histoire, mais on a des preuves que la même chose se passe chez nous.

Mais il y a une preuve qu'il faut que ça se produise très tôt dans le développement. Et cette preuve, elle est là. Voilà l'image de l'allaitement. L'allaitement, c'est quand la maman donne du lait à l'enfant.

Bon, les enfants, ils crient souvent. Une des raisons pour laquelle ils crient, c'est que rapidement, ils se ils apprennent que c'est un moyen de faire appliquer les parents. Mais avant ça, ils crient parce qu'ils ont mal au ventre. En effet, ils n'ont pas les bactéries encore, puisque à la naissance, ils sont dépourvus de bactéries. Ils n'ont pas encore les bactéries qui vont les aider à digérer ou qui vont défendre leur tube digestif. Donc, ils digèrent mal, ça, ça fait mal au ventre et ils attrapent des maladies ou des diarrhées qui font aussi assez mal au ventre. En fait, les cris d'enfants traduisent notamment le fait que le tube digestif ne fonctionne pas encore bien. Or, dans le lait maternel,

bon, bah, il y a de l'eau, ça n'étonne personne. Il y a un sucre qu'on appelle le lactose, ça n'étonne personne. Il y a des lipides, c'est-à-dire des corps gras, rien d'étonnant, des protéines, tout ça, ça va permettre de faire bah, de faire de la chair, hein, de grandir, et puis de faire de l'énergie aussi. Mais le troisième composant par ordre d'abondance, ce ne sont pas les protéines, mais ce composant-là qu'on appelle les oligosaccharides du lait humain. Ce sont des espèces de sucres assez complexes qu'on sait d'ailleurs pas synthétiser. Autant dire que dans les laits synthétiques qu'on donne aux enfants que leur mère n'allaite pas, on en a pas.

Or, or, ils sont bizarres ces oligosaccharides, car vous savez, les enfants ne les digèrent pas. Ce qui fait qu'on on en a mis d'autant moins dans les laits synthétiques que visiblement, c'était pas un aliment utile en terme d'alimentation. On sait aujourd'hui qu'entre autres rôles, ils ont la capacité d'être nourrissant, d'être digéré, d'être absorbé par des bactéries comme des bifidobactéries et certains lactobacilles. En fait, ça, c'est un aliment pour des microbes et qui permet à des microbes de s'installer rapidement dans le tube digestif des enfants qui n'en ont initialement pas. En d'autres termes, il y a dans le lait qui est une forme d'urgence dans les soins prodigués par la maman à l'enfant. Il y a quelque chose qui en fait est prodigué aux bactéries. Et ça, ça veut dire que le rôle est assez important et leur leur colonisation assez urgente pour qu'une partie des ressources, 15 g par litre de lait, soit affectée aux bactéries. Et vous savez quoi ?

Des molécules, des sucres complexes qu'on digère pas, mais qui sont utiles à nos bactéries. C'est ce qu'on trouve aussi dans les fibres. On vous dit tout le temps, manger des légumes, manger des fruits. Pourquoi ? C'est parce qu'il faut manger des fibres. Et on dit, oui, les fibres, ça améliore le transit digestif. Excusez-moi, mais ça sort toujours, d'accord, du tube digestif. Soyons honnêtes. Le truc, c'est que, effectivement, on se sent mieux, on digère mieux. Pourquoi ? Parce qu'on nourrit des bactéries bénéfiques avec les fibres. En fait, ce que vous avez à l'écran, ce sont les fibres premier âge. Et quand votre maman ne vous donne plus de lait, c'est à vous d'aller chercher les fibres dans le milieu.

Mais vous voyez que dès le début, il y a quelque chose dans notre biologie qui crie notre dépendance aux microbes.

Alors, c'est l'heure de conclure. Parce que vous voyez que finalement, ça relie quelque chose, ça génère de nouvelles visions de choses, alors, de choses ordinaires parce que l'allaitement, la couleur verte des plantes ou une vache qui rumine, tout le monde l'a vu. Simplement, ça donne un autre sens à ces choses-là et ces nouveaux sens ne sont pas sans conséquence euh bah, sur notre vision du monde.

D'abord, au 21e siècle, vous voyez que les microbes, ils sont partout, ça, ça fait longtemps qu'on le sait. Moi, dans mes études, on me l'avait dit, mais enfin, ils étaient là un peu comme une sorte de décor. Ils avaient le même rôle, finalement, que ces quelques statues qui nous entourent, c'est-à-dire que le rôle n'était pas direct, pas net. Aujourd'hui, on sait très bien qu'ils sont au cœur de toutes les fonctions des animaux et des plantes. Non seulement ils sont là physiquement, mais ils sont là activement.

Et au fond, pour reprendre une phrase que vous connaissez sans doute sous la plume de Saint-Exupéry, l'essentiel en biologie n'est pas visible pour les yeux. C'est pour ça d'ailleurs que la première chose qu'il y a dans une salle de TP, c'est un microscope ou une loupe binoculaire, hein. C'est qu'on n'est pas à la bonne échelle pour voir le monde et le monde, il est microbien. Vous n'avez pas vu les centaines ou les millions de milliards de participants à cette séance, car vous n'êtes pas à la bonne échelle.

Et tout ce que nous voyons euh comme à à notre échelle comme des organismes apparents, en fait, ils ne sont jamais seuls. Ils sont accompagnés de tout un tas de microbes, accompagnés jusque dans leurs fonctions de nutrition, de défense, de développement.

Alors, ça pourrait presque être le titre d'un livre. Bon. Mais des livres, on va parler aujourd'hui de livres bien plus intéressants. En revanche, ce que nous raconte toute cette histoire, c'est l'émergence de la dépendance. Ça veut dire que finalement, une plante ou un animal sont dépendants à des microbes.

Je vous l'ai dit, il existe deux façons d'évoluer. Et une partie de l'acquisition de nos fonctions, ça a été lié à l'acquisition de microbes. Et aujourd'hui, ces microbes deviennent indéfectibles. Par exemple, on ne peut pas retirer les chloroplastes d'une plante. C'est devenu une partie de la plante. Mais sans sans ces chloroplastes, la plante ne peut pas survivre. L'ancêtre des chloroplastes devait être une sorte d'amibe qui, vous voyez, avalait des algues et des cyanobactéries dans le milieu pour se nourrir.

Regardez là, vous avez une sorte d'amibe qui est en train d'avaler des algues et et c'est sans doute d'une d'une cyanobactérie avalée mais pas digérée et qui s'est ensuite multipliée dans les cellules qui l'avait absorbée, qui est né le plaste.

Regardez ici, j'ai encore une paramécie avec tous ses petits cils qui a avalé des des petites algues du groupe des diatomées. Regardez et hop !

Alors, entendons-nous, ici, ça se finit mal pour la pour l'algue, elle est en général digérée. Mais dans les cas où elle n'a pas été digérée, regardez, il y a une vacuole de digestion autour. C'est très joli cette image, hein. C'est bien une vacuole de digestion.

Mais dans les cas où elle n'est pas digérée, en revanche, et bien, on peut arriver à mettre en place un composant supplémentaire de la cellule qui a été acquis. Et donc, finalement, vous voyez que la dépendance, elle apparaît par sélection parce que avec cette dépendance, on acquiert de nouvelles fonctions.

Mais elle est elle arrive aussi par dérive.

On n'est pas obligé de créer une nouvelle fonction pour devenir dépendant.

Regardez plutôt cette métaphore. Il était une fois une espèce grise et une espèce rose qui vivent dans le même milieu. Intéressons-nous à leur capacité à se tenir droit. J'enlève l'espèce rose, l'espèce grise tient debout.

J'enlève l'espèce grise, l'espèce rose tient debout. Vous y êtes ? Elles tiennent debout l'une sans l'autre.

Imaginons l'une parasite l'autre ou l'une et l'autre ayant une relation, je ne sais pas, de de mutualisme, à bénéfice réciproque.

Imaginons maintenant qu'elles sont tout le temps ensemble côte à côte.

Bon, je peux toujours, en terme de port dressé, je peux toujours enlever la rose ou la grise, ça tient debout.

Ouais.

Mais imaginez cette mutation chez la rose qui fait que le la jambe est courbée.

Bon.

Est-ce qu'elle tient debout la rose ?

Bah, oui, visiblement, oui.

Mais est-ce qu'elle tient debout sans la grise ?

Ah non, plus maintenant.

Est-ce qu'il y a une nouvelle fonction qui a été inventée ?

Bon.

Pas vraiment dans ce cas-là, hein, je veux dire.

Et il a pas la patte est toujours là.

Bon.

En plus, on peut très bien imaginer, alors, évidemment, il y a quelqu'un qui est passé derrière à ce moment-là.

Et ça, on l'avait pas vu qu'on prenait la photo.

On peut très bien imaginer que la même mutation s'opère dans cette espèce-là.

Ça marche.

Bon.

OK, c'est un peu difficile à faire, mais ça marche.

Ça marche et là, pour le coup, elles sont devenues dépendantes, alors même, regardez qu'elles étaient indépendantes au début.

Et bien, vous avez créé une relation de dépendance et rien ne sélectionne le retour en arrière, puisque ça marche en terme de port dressé. Et là, vous voyez que on finit par perdre. Quand on coexiste avec des organismes, on finit par perdre des fonctions redondantes. Et c'est la deuxième façon de créer de la dépendance.

Finalement, on parle très souvent d'individus et d'organismes, mais ce sont de pures vues de l'esprit.

Combien d'organismes là ?

Alors, vous comptez, hein, vous dites une souris.

Une maman et son enfant.

Trois vaches.

Ouais.

Ça marche pas comme ça.

Parce qu'en fait, vous avez vu qu'ils sont construits par le biais d'interactions qui est au cœur d'eux-mêmes des écosystèmes microbiens complexes et aux nombreuses espèces qui réalisent ou réalisent avec eux les fonctions. Donc, ces organismes, souvent l'organisme, on dit, c'est quelque chose qui régule son milieu intérieur et c'est une unité fonctionnelle dans le monde vivant. Oui, bah, en l'occurrence, cette unité fonctionnelle, elle embarque un écosystème microbien et au passage, donc, ce que nous appelons des organismes, c'est les produits des écosystèmes microbiens. On ne peut pas, en tout cas, les comprendre sans l'écologie des organismes qui sont dedans. Les individus, ça, c'est une vision plutôt sociétale. Combien d'individus sur cette image ? Bah, oui, deux, Marc-André et son collègue. Mais c'est plus subtil parce que ils sont bourrés de microbes. Individu, c'est des unités dans la société. Mais en réalité, et d'ailleurs, c'est des unités au point que le mot a comme étymologie indivisible. On ne peut pas me couper en deux. Eh oui, mais enfin, moi, je suis plein de microbes qu'on peut cultiver à part. Et donc, euh, combien d'individus ? Bah, deux, si on veut, mais il y a toutes les bactéries dedans et il y a des individus de bactéries là-dedans. Retirons-les toutes. Imaginons que nous avons vécu sous bulle. Et ben, il en reste. Si j'enlève toutes les bactéries de la peau, du tube digestif, des oreilles et du cuir chevelu, il en reste. Au fond de mes cellules, il y a des particules qu'on appelle les mitochondries. Je sais pas si vous en avez entendu parler, mais les mitochondries, elles, elles font l'inverse des chloroplastes, elles prennent, allez, je je fais simple, les profs vont hurler, mais elles prennent des sucres et elles en font des déchets comme du CO2 et de l'énergie. C'est elle qui libère l'énergie cellulaire, l'énergie, par exemple, avec laquelle je vous parle tout à l'heure, c'est mes mitochondries qui l'ont produite. Or, aujourd'hui, on sait que les mitochondries sont des bactéries qui vivent dans nos cellules depuis alors là, des générations et qui réalisent pour nous la respiration. Donc, quand je dis je, même si vous enlevez tous les microbes qui colonisent mon tube digestif et ma peau, il y a au fond de chacune de mes cellules une centaine de bactéries, et en plus, c'est elle qui produisent l'énergie pour moi. Donc, quand je dis je, je ne suis pas très sûr que ce soient des cellules humaines qui parlent, c'est peut-être un tas de bactéries qui se sont achetées une un emballage qu'on appelle les cellules humaines.

En tout cas, l'individu est le produit d'interaction, il est lui-même divisible et produit d'interaction.

Interaction, je crois que c'est le mot que votre génération aura à gérer.

Car aujourd'hui, nous prenons conscience que l'individu ou l'organisme, ces entités autonomes, voire même les sociétés qui vivraient dans un monde qui ne leur imposerait aucune limite, toutes ces visions sont des visions du passé. Ce sont des représentations que nous avons longtemps véhiculées, mais aujourd'hui, on ne peut plus éviter l'interaction. Tout est en interaction avec tout et je vais vous dire, même les sociétés sont un peu en interaction avec leur milieu. Quand elles le nient, et bien, il commence à faire mauvais.

Longtemps, on a décrit la toile d'araignée comme la somme des points où se croisaient les fils. Et aujourd'hui, ce qui reste à découvrir en biologie et ce qui reste à utiliser pour votre génération, c'est le fait que dans la toile d'araignée, c'est bien beau qu'il y ait des points où se croisent les fils, mais sans les fils, ça ne tient pas. Les fils entre les organismes, les fils entre les espèces, les fils entre les écosystèmes, c'est ce qui tient le monde. Et demain, ceux qui détiendront un monde vivable seront ceux qui sauront utiliser ça au mieux.

Je ne vous fais pas de dessin.

Il vous reste du chemin et je voudrais vous encourager pour ce chemin et vous souhaiter bonne chance.

Oui, oui, peut-être que.

Merci.

Ouh là là, ouh là là.

Marc-André, tu as fait euh.

Il y a la révolution là.

Est-ce que vous avez des questions ?

Je sais pas ce qui se passe là-bas.

Je sais pas ce qui se passe là-bas.

Allô.

Voilà.

Est-ce que vous auriez est-ce que s'il vous plaît ?

Est-ce que vous auriez est-ce que vous auriez des questions pour Marc-André ?

Je sais pas.

Une ou l'autre.

Il me semblait qu'il y avait beaucoup de.

Vous auriez des questions ?

Oui.

Oui, je peux.

Oui, on va voir.

Oui, on va.

Bon, d'accord.

Montrez l'exemple.

Voilà.

Quand vous avez parlé des des 90 % d'individus qui étaient euh dépendants aux microbes.

Je voulais savoir euh les 10 % restants.

Évidemment.

C'est une très bonne question.

Alors, déjà, ce que l'on sait des plantes qui n'ont pas de mycorhize, puisque c'était ça, hein, c'est les plantes qui n'ont pas de champignons sur les racines. Ce que l'on sait, c'est qu'en fait, cette association-là date de l'époque où les plantes étaient des des descendaient directement d'algues, c'est-à-dire d'organismes aquatiques et où elles n'avaient pas de racines. Après, dans l'évolution, elles ont inventé la racine avant le champignon colonisait des tiges ou ou des organes un peu en forme de feuilles. Et donc, euh, ça date du depuis du départ.

Et secondairement, dans l'évolution, un certain nombre de plantes sont devenues indépendantes des champignons en utilisant leurs racines de façon autonome pour directement aller prélever les ressources.

Et quand on regarde quelles plantes font ça et où, en fait, ça correspond toujours à des plantes de milieu riche.

C'est-à-dire des milieux où il y a tellement de choses dans l'environnement de la racine qu'on n'a pas besoin d'un champignon pour aller chercher plus loin la nourriture.

Je c'est une grosse approximation, hein.

Mais en gros, c'est ça l'idée.

C'est que c'est une écologie particulière pour ces 10 % de plantes et elles sont apparues secondairement dans l'évolution.

C'est par exemple les plantes de la famille du chou.

Que certains ont goûté ce matin.

Oui.

Une autre question ?

S'il y a une question là.

Oui, allez-y.

Prenez le micro. Oui, allumez.

Est-ce que il y a des microbes dans l'espace ?

Dès lors qu'il y a des hommes dans l'espace, il y a des microbes dedans.

Ah, d'accord.

Qu'on a réussi à mettre en culture à partir de gratouillis de paroi.

Ouais.

C'est pas hyper clean, hein, là-dedans.

Vous voyez, quand quand tout part en flottant dans tous les sens.

Bon, donc les surfaces sont un peu contaminées par des aliments ou des éternuements, enfin, voilà.

Et quand on gratte ça, on trouve des espèces qu'on ne connaît pas sur Terre.

Euh, on a même trouvé des espèces qu'on a réussi à ranimer sur l'extérieur de la station spatiale.

Alors là, c'est plus chaud, hein.

Enfin, chaud, non.

C'est plus froid, justement.

Et c'est plus difficile de de survivre là.

Donc, oui, il y a des bactéries dans l'espace et aujourd'hui, on est très inquiet du fait qu'on a envoyé sur Mars des sondes.

Alors, on les a bien désinfectées.

Mais pour un microbiologiste, je peux vous dire, désinfecter un truc aussi complexe qu'une sonde.

Surtout que récemment, la NASA a découvert qu'il y avait des bactéries qui se nourrissaient des des détergents toxiques qu'on mettait pour tuer les bactéries.

Donc,

je pense que la question de la vie sur Mars risque d'être résolue par la question elle-même qu'on a posé.

En envoyant des machines pour vérifier ça.

En tout cas, c'est un scénario de fiction.

Mais ce qui est clair, c'est que il y en a dans l'espace.

Mais elles viennent, a priori, toutes de la Terre.

Et ça, c'est ça qui est important.

C'est que c'est pas l'inverse.