Halophile

Mode de vie

La plupart des animaux halophiles et salivores utilisent de l'énergie pour éliminer le sel de leur cytoplasme. Normalement, les organismes vivant autour d'une grande quantité de sel perdent de l'eau et meurent par osmose. L'eau contenue dans l'organisme se déplacerait de l'intérieur de la cellule vers son environnement extérieur. En effet, il y a toujours un mouvement de l'eau pour atteindre un état où les concentrations de sel sont les mêmes des deux côtés de la membrane cellulaire.

Pour survivre, le cytoplasme des halophiles doit être isotonique avec son environnement.

Pour arriver à cet état, les halophiles utilisent deux méthodes différentes. Dans la première (principalement utilisée par les bactéries, certaines archées, les levures, les algues et les champignons), les composés organiques sont stockés dans le cytoplasme. Ces composés aident l'organisme à survivre au stress de l'osmose. Les solutés les plus couramment utilisés pour ce processus sont neutres et comprennent des acides aminés et des sucres. Les avantages de cette méthode sont que les organismes peuvent vivre dans une plus large gamme de concentrations de sel. De plus, si les protéines ne sont pas exposées à des niveaux de sel élevés, elles n'ont pas à s'adapter à des niveaux de sel élevés. Elle exige de l'organisme qu'il utilise beaucoup plus d'énergie que l'adaptation ci-dessous.

La deuxième adaptation, moins courante, est l'apport sélectif d'ions potassium (K+) dans le cytoplasme. En échange, l'organisme pompe les ions sodium (Na+) à l'aide de la pompe sodium-potassium. Des ions de sodium peuvent être utilisés à la place du potassium, mais le potassium est le plus courant. Cette adaptation n'est utilisée que par un ordre de bactéries et une famille d'Archaea. Un avantage de cette méthode est qu'elle utilise beaucoup moins d'énergie que l'adaptation ci-dessus. Le principal inconvénient de cette adaptation est que toute la machinerie à l'intérieur de la cellule (enzymes, protéines structurelles, etc.) doit être adaptée à des niveaux élevés d'ions non organiques, et à des niveaux élevés de sel. Cette adaptation est beaucoup plus exigeante que celle décrite ci-dessus.

La plupart des organismes halophiles n'utilisent qu'une seule des deux méthodes, mais quelques halophiles peuvent utiliser les deux.

La pompe sodium-potassium que certains halophiles utilisent pour aspirer les ions potassium et éliminer les ions sodium

Catégorisation

Les halophiles sont classés selon les niveaux de sel auxquels ils se développent le mieux. Les halophiles peuvent être classés en halophiles légers, halophiles modérés ou halophiles extrêmes. Les halophiles légers se développent le mieux dans des concentrations de sel de l'ordre de 2 à 5 %. Un exemple d'halophile léger est Erythrobacter flavus. Les halophiles légers vivent dans la boue au fond de l'océan, dans l'eau de mer et dans le sol des jardins.

Les halophiles modérés se développent mieux dans des concentrations de sel de l'ordre de 5 à 20 %. Les organismes des genres Desulfovibrio, Desulfocella, Desulfohalobium et Desulfotomaculum sont des exemples d'halophiles modérés. Les halophiles modérés vivent dans les salines marines, les lacs salés, dans la matière au fond de la mer et dans les champs de saumure de pétrole.

Les halophiles extrêmes se développent le mieux dans des concentrations de sel de 20 à 30 %. Des exemples d'halophiles extrêmes sont Salinibacter ruber et les organismes de la classe des halobactéries. Les halophiles extrêmes vivent dans la mer Morte au Moyen-Orient et dans les salines solaires artificielles (lacs utilisés pour la fabrication du sel marin).

Importance et utilisations

Dans la nature

Les halophiles jouent un rôle important dans les écosystèmes. Par exemple, les halophiles font souvent vivre des populations entières d'oiseaux sauvages.

Les halophiles sont utiles pour nettoyer les environnements pollués. Les eaux usées dont la concentration en sel est supérieure à 2 % sont idéales pour les halophiles afin d'éliminer les polluants organiques. Par exemple, il a été démontré que les halophiles éliminent le phénol (un produit chimique toxique) de leur environnement. Cela pourrait conduire à une utilisation future pour le nettoyage des marées noires.

En fermentation

Les halophiles jouent un rôle important dans la fermentation de certains aliments. Par exemple, les halophiles fermentent les sauces de soja et de poisson. Les halophiles fermentent également les poissons salés.

Dans le domaine de la biotechnologie

Les microorganismes halophiles sont utiles en biotechnologie. Les composés que fabriquent certains halophiles sont précieux. Certains de ces composés ne se trouvent nulle part ailleurs dans le monde vivant. Les enzymes tolérantes au sel que produisent les halophiles peuvent être utilisées de diverses manières. Par exemple, ces enzymes peuvent être utilisées pour des processus industriels bruts, comme la transformation des aliments.

Certains halophiles modérés produisent des sucres en dehors de la cellule. Ces sucres peuvent être utilisés comme épaississants et émulsifiants dans l'industrie pétrolière et médicale.

Les organismes unicellulaires halophiles colorent les bassins de ces bassins d'évaporation de sel. Selon le niveau de salinité, différentes espèces dominent, ce qui donne des couleurs différentes.

Pages connexes

• Extrémophile
• Haloarchaea
• Le bassin de l'Atalante
• Loricifera