Quand des microbiologistes jouent aux horticulteurs avec des cultures d’E. coli et d’autres germes, ça donne de jolies fleurs

Un jour, Henri Matisse, le célèbre artiste français du 20e siècle a dit : « Il y a des fleurs partout pour qui veut bien les voir ». Et effectivement, c’est le cas, même chez les microbes, ces micro-organismes qui foisonnent dans la nature et qu’on retrouve un peu partout et avec lesquels on cohabite. Mais où est le lien entre l’horticulture et les microbes direz-vous ?

Un peu plus tôt ce mois-ci, une équipe de chercheurs du département de physique de l’Université de Californie San Diego a publié les résultats d’une découverte fortuite dans la revue e-Life. En effet, en travaillant sur des cultures microbiennes constituées d’Escherichia coli et d’Acinetobacter baylyi montées sur de la gélose, l’équipe de Liyang Xiong a mis la main sur un type de développement des cultures microbiennes qui a tout de l’art.

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Ces chercheurs ont pu démontrer que lorsque certaines colonies de microbes ou de bactéries entrent en contact les uns avec les autres, cela peut provoquer une sorte d’interaction contraire donnant des formes agréables à voir, des motifs floraux plus exactement.

De jolies formes florales apparues accidentellement en laboratoire

Liyang Xiong, post-doctorant en physique et auteur principal de l’étude, a déclaré qu’au tout début, cette recherche portant sur les bactéries avait un tout autre but. En effet, ils s’étaient principalement intéressés aux biofilms, une sorte de communauté multicellulaire, se formant rapidement sur divers supports.

Quand plusieurs types de bactéries entrent en contact, cela donne naissance à des matrices solides, difficilement décomposables. Par exemple, nous pouvons citer la plaque dentaire et l’écume qui se forme à la surface d’un étang.

Les dispositifs médicaux, à l’instar des stimulateurs cardiaques pourraient favoriser le développement de tels biofilms en faisant entrer en contact des bactéries mobiles avec de bactéries immobiles et qui vont rester collées les unes aux autres.

L’équipe a donc mené des expériences en laboratoire, en cultivant des E. coli – une espèce de bactérie non mobiles, également appelées Colibacilles, présente dans les intestins des mammifères – sur une surface de gélose avec l’Acinetobacter baylyi (une bactérie mobile cette fois).

Ils ont constaté qu’après seulement 24 h de développement, le film microbien qui s’est formé à la surface de la gélose présentait un motif floral.

Le résultat d’une interaction entre les deux souches microbiennes

Xiong et son équipe, éblouis par le motif, ont alors voulu en comprendre la raison et ont planché sur des modèles mathématiques, capables d’expliquer cette propriété esthétiquement appréciable.

Ils ont ainsi pris en compte les différences de vitesse de croissance, de mobilité ou de frottement contre la surface de gélose pour chaque souche microbienne.

Et ils ont trouvé que là où il y a moins d’accumulation d’E. coli, il y aurait moins de frottement, ce qui impliquerait le développement rapide de ces dernières. Et là où il y a plus d’accumulation d’E. coli, il y aurait plus de friction d’où la stagnation du développement, engendrant ainsi la formation des fameux pétales de fleur.

Mots-clés microbes