Un monde invisible, et partout

Bienvenue dans ce parcours de microbiologie générale. Pendant trente heures, tu vas apprendre à connaître des êtres vivants que tu ne vois jamais, mais qui travaillent pour toi tous les jours. Ils font lever le pain, cailler le lait, fermenter les graines de néré du soumbala, et ils apportent de l'azote aux plants d'arachide. Certains rendent malade, c'est vrai, et tu apprendras à les maîtriser. Dans cette première leçon, on pose les bases : ce qu'est un micro-organisme, quelle est sa taille, et comment les savants ont fini par découvrir ce monde invisible.

Pose d'abord les unités, parce que tu les manieras dans tout le parcours : un millimètre vaut mille micromètres, et un micromètre vaut mille nanomètres. Ensuite, imagine que tu agrandis tout cinq mille fois. Un globule rouge de ton sang, qui mesure sept à huit micromètres, deviendrait une grosse pièce de monnaie. Une levure de boulanger prendrait la taille d'une noix de cola. Une bactérie comme Escherichia coli, longue d'environ deux micromètres, ne serait qu'un gros grain de riz. Et le virus de la grippe, une centaine de nanomètres, tiendrait dans un grain de sable. Ton œil, lui, ne sépare plus grand-chose en dessous d'un dixième de millimètre : un cheveu, épais de cinquante à cent micromètres, se voit encore, mais une levure isolée t'échappe. Garde ces images en tête, elles t'éviteront des erreurs d'unités dans les calculs.

Micro-organisme n'est pas le nom d'une famille du vivant. C'est un mot de commodité, qui réunit des êtres parfois très éloignés les uns des autres, avec un seul point commun : leur petite taille. Prends une goutte d'eau d'une mare après les premières pluies, à Ouagadougou ou à Kinshasa, et regarde-la au microscope. Tu pourrais y croiser des cellules sans noyau, bactéries ou archées, des levures et des filaments de moisissures, qui ont un vrai noyau, des algues vertes qui captent la lumière et des protozoaires qui chassent leurs proies. Les virus, eux, resteraient invisibles : il faudrait un microscope électronique, et ce ne sont même pas des cellules. Ce module te fait rencontrer chacun de ces groupes, avec chaque fois un service qu'il rend et un tort qu'il peut causer.

Antonie van Leeuwenhoek vit à Delft, aux Pays-Bas. Il n'a pas étudié les sciences : il a été formé aux affaires, et il le dit lui-même dans ses lettres. Sa passion, ce sont les lentilles. Il les polit lui-même, si petites et si bombées que ses microscopes, à une seule lentille, tiennent dans la main. Un jour, il veut comprendre pourquoi le poivre pique la langue. Il fait tremper des grains de poivre dans l'eau, observe l'infusion, et découvre des êtres si minuscules qu'il en estime plus d'un million dans une seule goutte. Il les appelle de petits animaux. En 1683, il gratte le dépôt blanchâtre entre ses dents et y retrouve des formes vivantes de toutes sortes. Il décrit ses observations dans de longues lettres à la Société royale de Londres, qui les publie. On considère aujourd'hui que ce sont les premières descriptions de bactéries.

Au milieu du dix-neuvième siècle, une question divise les savants français. Le naturaliste rouennais Félix Pouchet fait bouillir des infusions de foin, les ferme, et voit pourtant des microbes y apparaître : pour lui, la vie peut naître de la matière. Louis Pasteur, que ses travaux sur les fermentations ont déjà convaincu du rôle des microbes, soutient le contraire : les germes arrivent de l'air, ou bien ils ont résisté à la chauffe. Pour le montrer, il étire le col de ses flacons de bouillon en un long tube courbé, le col de cygne. L'air y circule, mais les poussières se déposent dans la courbe, et le bouillon chauffé reste clair. Il emporte aussi des flacons stériles en plaine, puis jusqu'à la Mer de Glace, au-dessus de Chamonix, et les ouvre un instant : plus l'air est pur, moins les flacons se troublent. Quant aux infusions de foin de Pouchet, on comprendra plus tard qu'elles cachaient des formes très résistantes à la chaleur, les endospores, que tu étudieras au module 2.

Pasteur a montré que les microbes viennent d'autres microbes. Le médecin allemand Robert Koch pose la question suivante : comment prouver qu'un microbe précis cause une maladie précise ? Sa réponse tient en un geste, isoler. Il fait pousser les bactéries sur des milieux solides, où chaque cellule donne un petit amas visible, une colonie, que l'on peut prélever seule : c'est la culture pure, que tu vas pratiquer dans ce parcours. Avec cette méthode, il étudie le charbon des troupeaux, puis il découvre en 1882 le bacille de la tuberculose. La méthode voyage vite. En 1894, à Hong Kong, Alexandre Yersin, médecin d'origine suisse formé auprès de l'équipe de Pasteur, isole ainsi le bacille de la peste, qui porte aujourd'hui son nom, Yersinia pestis. Koch a aussi écrit des conditions pour relier un microbe à une maladie. Tu les retrouveras dans le dernier module, avec leurs limites.

Un micro-organisme est un être trop petit pour ton œil, qui ne sépare plus rien en dessous d'un dixième de millimètre. Pour les tailles, pense micromètre pour les levures et les bactéries, nanomètre pour les virus. Trois moments ont ouvert la discipline : Leeuwenhoek décrit les premières bactéries, Pasteur gagne le débat contre la génération spontanée, puis Koch et ceux qui l'ont suivi, comme Yersin, isolent les microbes et les relient à des maladies. Garde aussi en tête que la plupart des microbes ne te veulent aucun mal.