Les () sont un domaine d'organismes vivants procaryotes présents dans tous les milieux. Unicellulaires, la plupart des espèces bactériennes ne vivent pas individuellement en suspension, mais en communautés complexes adhérant à des surfaces au sein d'un gel muqueux (biofilm)..
vignette|200px|Coques à gauche, Spirillum au centre, bacille à droite.
Les bactéries les plus grosses, dites bactéries géantes, sont visibles à l'œil nu. Jusqu'au début du , les spécialistes considéraient que les plus petites mesuraient , mais il existe des ultramicrobactériesHahn, M. W., H. Lunsdorf, Q. Wu, M. Schauer, M. G. Hofle, J. Boenigk, and P. Stadtler. 2003. Isolation of novel ultramicrobacteria classified as actinobacteria from five freshwater habitats in Europe and Asia. Appl. Environ. Microbiol. 69:1442-1451.;Hahn , 2003).Hahn, M. W., Lunsdorf, H., Wu, Q., Schauer, M., Hofle, M. G., Boenigk, J. et Stadtler, P., (2003). Isolation of novel ultramicrobacteria classified as actinobacteria from five freshwater habitats in Europe and Asia. Appl. Environ. Microbiol. 69(3): 1442-1451..
Les bactéries présentent de nombreuses formes : sphériques (coques), allongées ou en bâtonnets (bacilles) et des formes plus ou moins spiralées. L’étude des bactéries est la bactériologie, soit une des nombreuses branches de la microbiologie.
Il existe environ connues à ce jourIsabelle Burgun, « Bactéries : La guerre des mondes », Agence Science-Presse, 28 novembre 2012.Gilles Macagno, « L’immense univers microbien », émission Continent sciences sur France Culture, 18 février 2013., mais la diversité réelle du groupe est probablement supérieure. L'estimation du nombre des espèces oscillerait entre 5 et ...
Les bactéries sont ubiquitaires et sont présentes dans tous les types de biotopes rencontrés sur Terre. Elles peuvent être isolées du sol, des eaux douces, marines ou saumâtres, de l’air, des profondeurs océaniques, des déchets radioactifs., de la croûte terrestre, sur la peau et dans l’intestin des animaux ou des humains. Les bactéries ont une importance considérable dans les cycles biogéochimiques comme le cycle du carbone et la fixation de l’azote de l’atmosphère.
Un nombre important de bactéries vit dans le corps humain, d'ordre comparable à la quantité des cellules qui le constituent, mais la masse de ces dernières est plus importante. La plupart de ces bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l'organisme. Il existe cependant de nombreuses espèces pathogènes à l'origine de beaucoup de maladies infectieuses.
vignette|332x332px|Deux Klebsiella pneumoniae (bacilles) aux prises avec un leucocyte humain (neutrophile). Image de microscopie électronique à balayage recolorée. Noter l'aspect granuleux de sa paroi qui correspond à sa capsule, sorte de barrière externe qui la rend plus résistante à la phagocytose..
Les bactéries peuvent être très utiles à l’humain lors des processus de traitement des eaux usées, dans le secteur agroalimentaire lors de la fabrication des yaourts ou du fromage et dans la production industrielle de nombreux composés chimiques..
Histoire Origine de la bactériologie
Les bactéries étant microscopiques, elles ne sont donc visibles qu'avec un microscope. Antoine van Leeuwenhoek fut le premier à observer des bactéries, grâce à un microscope de sa fabrication, en 1676.. Il les appela « animalcules » et publia ses observations dans une série de lettres qu'il envoya à la Royal Society....
Au , les travaux de Louis Pasteur ont révolutionné la bactériologie. Il démontra en 1859 que les processus de fermentation sont causés par des microorganismes et que leur croissance n’était pas due à la génération spontanée. Il démontra aussi le rôle des microorganismes comme agents infectieux.. Pasteur conçut également des milieux de culture, des procédés de destruction des microorganismes comme l’autoclave et la pasteurisation.
Le médecin allemand Robert Koch et ses collaborateurs mirent au point les techniques de culture des bactéries sur milieu solide. Robert Koch est un des pionniers de la microbiologie médicale, il a travaillé sur le choléra, la maladie du charbon (anthrax) et la tuberculose. Il démontra de façon claire qu’une bactérie pouvait être l’agent responsable d’une maladie infectieuse et il proposa une série de postulats (les postulats de Koch, toujours utilisés aujourd'hui.) confirmant le rôle étiologique d’un microorganisme dans une maladie. Il obtient le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1905..
Si les bactéries étaient connues au , il n’existait pas encore de traitement antibactérien. En 1909, Paul Ehrlich mit au point un traitement contre la syphilis avant l’utilisation de la pénicilline en thérapeutique suggérée par Ernest Duchesne en 1897 et étudiée par Alexander Fleming en 1929. Ehrlich reçut le prix Nobel pour ses travaux sur l'immunologie en 1908, et fut un pionnier de l'usage de colorants pour détecter et identifier les bactéries, son travail étant la base de la coloration de Gram et de la coloration de Ziehl-Neelsen..
Les microbiologistes Martinus Beijerinck et Sergei Winogradsky initièrent les premiers travaux de microbiologie de l’environnement et d’écologie microbienne en étudiant les relations entre ces microorganismes au sein de communautés microbiennes du sol et de l’eau.
Définition et étymologie
alt=Petits cercles présentant différentes bactéries. Ils sont de toutes les formes et couleurs.|vignette|Panorama de différentes bactéries en culture. Le mot « bactérie » apparaît pour la première fois avec le naturaliste et zoologiste allemand Christian Gottfried Ehrenberg en 1838.. Ce mot dérive du grec ancien , « bâtonnet ». Parallèlement Haeckel inventa en 1866 l'embranchement Monera pour regrouper au sein de son règne Protista tous les microorganismes sans structure interne (bien qu'excluant les cyanobactéries, alors classées parmi les plantes). Ferdinand Cohn utilisa à son tour le terme Bacteria comme taxon en 1870 et tenta le premier de les classer rigoureusement selon leur morphologie. Pour Cohn, les bactéries étaient des plantes primitives non chlorophylliennes. À la suite des travaux de Cohn, Haeckel révisa la circonscription de ses « monères » pour y inclure les cyanobactériesHaeckel EHPA. Wonders of life. London : Watts, 1904 : 501 p.. Les termes de « monère » et de « bactérie » devinrent alors synonymes.
En 1938 Herbert Copeland éleva les monères au rang de règne, à un niveau désormais égal aux animaux, plantes et protistesHF. Copeland, The Kingdoms of Organisms, The Quarterly Review of Biology, 1938, 13, 383.. Ce n'est qu'en 1957 qu'André Lwoff distingua avec clarté les concepts de bactérie et de virusLwoff A. The concept of virus. J. Gen. Microbiol. 1957. grâce à des arguments biochimiques et structuraux. Enfin, Roger Stanier et Cornelis van Niel définirent pour la première fois rigoureusement en 1962 le concept de bactérie par l’absence d’organite membrané (et en particulier de véritable noyau, donc de mitose)Stanier RY, Niel CB van. The concept of a bacterium. Arch Mikrobiol 1962 ; 42 : 17–35..
Noms français et noms scientifiques correspondants Liste alphabétique de noms vulgaires ou de noms vernaculaires attestésAttention aux appellations et traductions fantaisistes circulant sur l'Internet. en français.
Bactérie - BacteriaNom vernaculaire français d'après Dictionary of Common (Vernacular) Names sur Nomen.at.Meyer C., ed. sc., 2009, Dictionnaire des Sciences Animales. consulter en ligne. Montpellier, France, Cirad. ou Eubacteria Bactérie vraie - voir Bactérie Bactérie ammonifiante - bactérie qui participe à la dégradation des protéines en azote ammoniacal Bactérie de la dysenterie porcine - Brachyspira hyodysenteriae (syn. Serpulina hyodysenteriae ou Treponema hyodysenteriaeLa dysenterie porcine, pages 138 à 141, dans Guy-Pierre Martineau, Maladies d'élevage des porcs. France Agricole Editions, 1997.) responsable de la dysenterie porcine Bactérie du rouget du porc - Erysipelothrix rhusiopathiae, responsable du rouget du porc Bactérie lactique - ferment lactique ou plus précisément Lactobacteriacae Bactérie nitreuse - Bactérie du sol qui assure la nitrification de l'azote nitreux Bactérie nitrifiante - Bactérie du sol participe à la nitrification de l'azote ammoniacal Bactérie non sulfureuse verte - Chloroflexi Bactérie pathogène - (cf. TLFi) Bactérie sporulée - bactéries pourvues de spores ou sporulales
Controverse terminologique
En 1977, Carl Woese grâce à ses travaux de phylogénie moléculaire divisa les procaryotes en deux domaines : les Eubacteria et les ArchaebacteriaCarl Richard Woese & George Edward Fox, 1977. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proc Natl Acad Sci USA. 74(11):5088–5090. ; il les renomma respectivement Bacteria et Archaea lors de la révision de sa nomenclature en 1990Woese C, Kandler O, Wheelis M (1990). Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc Natl Acad Sci USA 87(12):4576-9.. Le mot « bactérie » faisant référence à l'ensemble des procaryotes avant 1990, ce renommage a provoqué une certaine ambiguïté dans l'utilisation de ce terme et n'a donc pas été accepté par tous les biologistesErnst Mayr, 1998. Two empires or three? Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:9720–9723.Lynn Margulis and R. Guerrero, 1991. Kingdoms in Turmoil. New Scientist 1761:46-50.Thomas Cavalier-Smith, 1998. A revised six-kingdom system of life. Biol Rev Camb Philos Soc, 73(3):203-66.Gupta RS, 1998. What are archaebacteria: life's third domain or monoderm prokaryotes related to gram-positive bacteria? A new proposal for the classification of prokaryotic organisms. Mol Microbiol, 29(3):695-707.Thomas Cavalier-Smith, 2007. Concept of a bacterium still valid in prokaryote debate. Nature, 446(7133):257..
Certains biologistesAubert D. La transition bimembranées/unimembranées : une révolution au royaume des bactéries ? 2013. (hal-01063767).Thomas Cavalier-Smith, 2014. The Neomuran Revolution and Phagotrophic Origin of Eukaryotes and Cilia in the Light of Intracellular Coevolution and a Revised Tree of Life. Cold Spring Harb Perspect Biol, 6(9):a016006. pensent que cette tentative de renommage tient davantage de la propagande (de la part de Carl Woese, afin d'accréditer ses idées) que de la science :
Et plus loin dans le même article :
Dans un cadre kuhnien la théorie des trois domaines qui sous-tend ce changement de nomenclature est parfois analysé comme un paradigme de la bactériologie moderneGupta RS, 1998. Life's third domain (Archaea): an established fact or an endangered paradigm? Theor Popul Biol, 54(2):91-104.Lyons SL, 2002. Thomas Kuhn is alive and well: the evolutionary relationships of simple life form--a paradigm under siege? Perspect Biol Med;45(3):359-76., ce qui expliquerait les résistances (principalement de nature sociologiques) contre sa remise en cause.
Classification La taxonomie du domaine Bacteria a constamment évolué. En 2024, M. Göker et A. Oren redéfinissent les contours du domaine Bacteria et le subdivisent en quatre règnes. : Bacillati (Gibbons & Murray) Oren & Göker Fusobacteriati Battistuzzi & Hedges Pseudomonadati (Gibbons & Murray) Oren & Göker Thermotogati Battistuzzi & Hedges
En 2025 selon la , ces taxons totalisent 39 phyla. S'y ajoutent deux phyla incertae sedis, ne s'intégrant à aucun des quatre règnes : Fidelibacterota Katayama 2024 Vulcanimicrobiota Yabe 2024
Morphologie et anatomie Forme et taille des bactéries vignette|Escherichia coli, une bactérie en forme de bacille, observée au microscope électronique. thumb|Bactéries évoluant dans une eau volontairement croupie, filmées au microscope optique.