Il peut être agréable d'imaginer qu'un environnement anaérobie est un endroit où personne ne fait d'exercice. Mais non, ce n'est pas ça !
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Un environnement anaérobie manque d'oxygène.
Anaérobie signifie "sans oxygène", et c'est le contraire d'aérobie. Ainsi, un environnement avec des conditions anaérobies n'est que cela - un endroit dépourvu d'oxygène dont les humains, les girafes, les poissons et bien d'autres formes de vie sur Terre ont besoin pour survivre.
Ces organismes utilisent l'oxygène comme une molécule importante pour accepter les électrons dans la respiration cellulaire, la série de réactions chimiques par lesquelles les aliments sont convertis en énergie. En l'absence d'oxygène, la respiration cellulaire utilise des molécules alternatives, telles que le nitrate, le sulfate, le soufre et le fumarate. Ou un organisme pourrait utiliser un processus entièrement différent pour générer de l'énergie: fermentation. La fermentation, cependant, est beaucoup moins efficace que la respiration cellulaire.
Des exemples d'environnements anaérobies incluent le sol et la boue, les entrailles internes de certains animaux et les cheminées hydrothermales profondes sous la mer. Ces lieux ne sont pas, en effet, dépourvus de vie. Mais la vie qui y existe généralement est petite, souvent unicellulaire et robuste.
Types de bactéries anaérobies
Quelque bactéries sont polyvalents; ils peuvent utiliser l'oxygène pour produire de l'énergie lorsqu'il est disponible, mais ils peuvent passer à une autre méthode de respiration cellulaire dans des conditions anaérobies. Ceux-ci sont appelés facultatif bactéries. Pour certaines de ces bactéries, la croissance ralentit considérablement lorsque l'environnement les oblige à passer à une respiration cellulaire anaérobie moins efficace.
En revanche, anaérobie oblique les bactéries ne peuvent pas survivre s'il y a de l'oxygène. Les anaérobies obligatoires se trouvent couramment dans le corps humain, y compris dans la bouche et le tractus gastro-intestinal, et ils peuvent provoquer des maladies ou des infections. Par example, Porphyromonas peut conduire à un type de pneumonie ou de parodontite (une inflammation des gencives). Pendant ce temps, l'espèce Clostridium, dans des conditions strictement anaérobies, peut provoquer une gangrène (une infection des tissus musculaires associée à des plaies ouvertes).
D'autres bactéries anaérobies se situent quelque part entre les deux - elles peuvent tolérer un peu d'oxygène, mais seulement à certaines concentrations. Appelé quelques fois aérotolérant bactéries, ces bactéries ne meurent pas immédiatement en présence d'oxygène, mais elles ne peuvent pas non plus l'utiliser dans la respiration cellulaire. Au lieu de cela, ils utilisent la fermentation pour générer de l'énergie.
Les tardigrades
Toute vie dans des conditions anaérobies n'est pas une bactérie. Le tardigrade, également connu sous le nom d'ours d'eau, est un organisme de la taille d'un millimètre qui peut résister non seulement à un manque d'oxygène, mais aussi à un manque de l'eau, les températures extrêmes (des centaines de degrés au-dessus ou en dessous de zéro), l'immersion dans de l'alcool bouillant, l'exposition aux radiations et même des vacances dans espace. Une partie de la façon dont il peut réaliser ces exploits consiste à fermer temporairement ses fonctions vitales pour se reposer dans un état d'animation suspendue, de la même manière que d'autres animaux peuvent hiberner pour l'hiver. Le tardigrade, cependant, peut rester ainsi pendant des décennies jusqu'à ce que les conditions deviennent plus favorables.
Compostage anaérobie
Les bactéries anaérobies sont souvent présentes dans les sols et peuvent être particulièrement utiles pour le compostage anaérobie - où les restes de nourriture et autres matières organiques sont laissés dans un environnement scellé pour se décomposer en nutriments riches engrais. Quelqu'un qui cherche à éviter les odeurs putrides de compost frais dans son jardin pourrait utiliser cette méthode pour laisser les bactéries anaérobies décomposer ses déchets alimentaires. Le compostage anaérobie crée un environnement très acide un peu comme un estomac humain à l'intérieur de n'importe quel bac ou sac contenant le compost.
Nitrification anaérobie
Un autre travail important effectué par des bactéries spécialisées dans des environnements anaérobies est la nitrification. C'est le processus par lequel l'azote gazeux est incorporé dans la matière solide. Parce que les plantes ont besoin d'accéder à l'azote de leurs racines pour se développer, les bactéries anaérobies du sol un rôle important dans la fabrication d'engrais efficaces et la circulation de l'azote dans tout le environnement.