Leptothrix ochracea

[Gérard-Breton]

Re bonjour à tous,
En balade il n’y a guère à Ouessant, je vois ce bassin avec apparemment une eau ferrugineuse. Prise d’échantillon, fixation au formol, et de retour dans mon labo, examen de cette peu ragoûtante écume.

L-961 Leptothrix ochracea Lavoir Le Stiff 29 Ouessant 010618.jpg (197.22 Kio) Vu 8032 fois

L-962 Leptothrix ochracea Lavoir Le Stiff 29 Ouessant 010618.jpg (205.37 Kio) Vu 8024 fois

En plus de quelques algues filamenteuses classiques (par exemple Ulothrix sp…), l’essentiel de cette masse était constituée des restes de la bactérie Leptothrix ochracea présentée il y a quelques temps par Bernard Jenni : http://www.lenaturaliste.net/forum/view ... 74#p105674.

Ces bactéries appartiennent au groupe des bactéries gainées, dont plusieurs sont des organismes ferro-oxydants. Le métabolisme lithotrophique (Fe II > Fe III) de Leptothrix a été contesté mais semble aujourd’hui admis (Mulder in Holt et al.1989). L’essentiel de ce que l’on voit au microscope est constitué de gaines vides. Les filaments ne sont pas ramifiés mais parfois la juxtaposition d’une extrémité et d’un filament donne l’impression (fausse) d’une ramification.

Fausse ramification Contraste interférentiel

L-099 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 pseudo ramif 63x CIFN .jpg (78.4 Kio) Vu 8027 fois

Fausse ramification (flèche rouge) Contraste de phase

L-090 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 pseudo ramif 63x phase ZS .jpg (62.33 Kio) Vu 8045 fois

Les cellules des bactéries sont rarement visibles. On a dans les photos suivantes l’impression qu’il n’y a pas de gaine : ou bien les cellules sont sorties de leur gaine (cela arrive) ou bien la gaine, très mince, n’est pas visible quand il y a des cellules dedans, même en contraste interférentiel.

cellules visibles (flèche rouge)

L-096 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 cellules 1,6x5µm 63x CIFN .jpg (74.37 Kio) Vu 8028 fois

A suivre

[Gérard-Breton]

suite-
Les cellules des bactéries sont rarement visibles, on a ici l’impression qu’il n’y a pas de gaine : ou bien elles sont sorties de leur gaine (cela arrive) ou bien la gaine, très mince, n’est pas visible quand il y a des cellules dedans, même en contraste interférentiel. Seules les gaines vides sont visibles.

L-102 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 cellules 63x CIFN ZS.jpg (59.57 Kio) Vu 8013 fois

Certaines gaines sont plus foncées (présence de fer III), d’autres sont empâtées de dépôts de granules sombres, probablement ferrugineux.

gaine colorée (fer III ?)

L-097 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 gaine vide colorée 63x CIFN.jpg (72.62 Kio) Vu 8014 fois

L-098 Leptothrix ochacea Ouessant 020619 gaine vide rugueuse 63x CIFN.jpg (113.57 Kio) Vu 8017 fois

Pourquoi est-ce que je m’intéresse à ces bactéries ? Parce que j’étudie les micro-organismes fossiles de l’ambre, et que l’on retrouve fréquemment dans les ambres crétacés ouest-européens des bactéries du même groupe, ayant des traits morphologiques comparables, mais résinicoles au lieu d’être dulcicoles.
Dans un ambre des Corbières, vieux de 80 MA, étudié récemment mais pas encore publié, voici une bactérie filamenteuse noire (on ne voit pas les cellules ici), dont la gaine conservée localement contient de gros granules noirs (Fer ??).

BACT FILAM NOIRE D1µM GAINE LOCALEMENT D8µ 40X CIFN ZS.jpg (110.06 Kio) Vu 8015 fois

Cordialement à tous,

Gérard Breton

[Bernard-J]

suite-
Les cellules des bactéries sont rarement visibles, on a ici l’impression qu’il n’y a pas de gaine : ou bien elles sont sorties de leur gaine (cela arrive) ou bien la gaine, très mince, n’est pas visible quand il y a des cellules dedans, même en contraste interférentiel. Seules les gaines vides sont visibles.

Bonsoir Gérard, tous,
La plupart des gaines sont vides chez Leptothrix car les cellules se divisent à l'extrémité de la gaine et s'en vont dans le milieu grâce à un système de mobilité encore mystérieux.
Voici un court extrait d'une publication encore humide derrière les oreilles sur ce sujet:
"A recent study of intact, L. ochracea mats revealed that empty sheaths formed the bulk of the centimeter-scale mat matrix;. L. ochracea cells were only present in a 50-100 µm zone at the leading edge of the mat. "
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10. ... 17.1370516
La publi complète est téléchargeable ici:
https://www.biorxiv.org/content/biorxiv ... 3.full.pdf

En ce qui concerne les inclusions dans l'ambre, ne pourrait-on pas chercher le fer par spectrométrie d'absorption atomique ?

[Gérard-Breton]

Merci Bernard pour la référence de cet article. Mais pourquoi ces bactéries consacrent elles autant d'énergie à élaborer des gaines pour les abandonner aussitôt ?
Quant à la spectrométrie d'absorption atomique, je laisse cette technique à laquelle je n'ai bien sûr pas accès à des collègues mieux lotis ! Je pense qu'on pourrait aussi rechercher le fer par sonde EDS au MEB, mais là non plus, ce n'est pas pour moi.
Merci de ton intérêt.

Cordialement

Gérard Breton

[Bernard-J]

...Mais pourquoi ces bactéries consacrent elles autant d'énergie à élaborer des gaines pour les abandonner aussitôt ?

Dans la publication que j'ai mentionnée, on peut lire que la production de gaines peut être hallucinante. A partir d'une centaine de cellules, soit une chaîne de 1/2 mm, les bactéries peuvent produire 1 mètre de gaine par jour !
Comme Leptothrix doit excréter des sels de fer insolubles lors de sa multiplication, le risque de rester prisonnière de ces cristaux fut résolu ingénieusement par la synthèse de ces gaines. Les cellules synthétisent ces gaines et se déplacent à leur extrémité, la cristallisation de ces produits d'excrétions insolubles se produisant à l'arrière des cellules. De plus, les gaines offrent un moyen d'assurer une production de cellules continues quand une des extrémité est fixée sur un support dans un endroit favorable (goulot de fontaine avec écoulement d'eau ferrugineuse par ex.). Les cellules se trouvant à l'intérieur des gaines sont aussi protégées contre les prédateurs.
Il ne faut évidemment pas exclure d'autres raisons encore inconnues...