Que sont les tapis microbiens?

Les tapis microbiens sont des feuillets multicouches de microorganismes - principalement des bactéries et des archées (un autre domaine de microbes de la taille d’une bactérie) qui ont dominé une grande partie de la planète pendant des milliards d’années, avant l’évolution des organismes multicellulaires, qui ont rapidement mangé ces microbes comme ils sont arrivés sur les lieux. Les tapis microbiens se trouvent souvent à l'interface entre deux substances, en particulier dans les environnements humides ou immergés, tels que le fond marin. Ces tapis microbiens sont maintenus ensemble par des substances polymères extracellulaires, également appelées écumes, qui renforcent leur structure et les collent au substrat.

Les traces fossiles de tapis microbiens apparaissent il y a déjà 3 500 millions d'années et constituent la première preuve directe de la vie sur Terre. Initialement, les microbes présents dans les tapis étaient chimioautotrophes, ce qui signifie qu'ils ont obtenu leur énergie et leur carbone en combinant des produits chimiques trouvés principalement dans les bouches hydrothermales situées au fond de l'océan. Puis, il y a environ 2 600 millions d'années, les microbes ont évolué vers la photosynthèse. Ils pourraient se développer hors du "ghetto hydrothermal" dans un éventail d'environnements beaucoup plus large, notamment les 100 à 300 m (328 à 985 ft) de la colonne d'eau, connus comme zone pélagique, et toute partie du fond de la mer avec la lumière disponible.

Les tapis microbiens constituent le contexte au sein des premiers organismes multicellulaires développés. Certains scientifiques soutiennent que les premiers organismes multicellulaires, la faune édiacarienne, vivaient apposés sur les tapis et tiraient leur énergie de la symbiose avec les algues, réparties dans tout leur corps. Du moins, c'est ce qui semble plausible, car les organismes édiacariens n'ont pas d'intestin ni d'appareil d'alimentation évident. Dans ce qu'on appelle "la vie sur les nattes", les organismes mobiles ont d'abord évolué comme des fouisseurs dans les nattes, creusant à travers eux des terriers horizontaux peu profonds, dont certains sont préservés à ce jour.

Au cours de la période cambrienne, il y a environ 542 millions d'années, une "révolution de la bioérosion" s'est produite lorsque les animaux mobiles ont élargi leur taille, leur complexité et leurs comportements. En fait, les terriers verticaux complexes - absents de la période précédente d'Ediacaran - font partie de la définition officielle du début du cambrien, ainsi que l'apparition d'organismes ubiquitaires connus sous le nom de petites faunes à coquilles. Ces terriers complexes marquaient le début de la fin des tapis microbiens, qui ne pouvaient plus se permettre d'exister en tant que source de nourriture concentrée à l'air libre. Aujourd'hui, les tapis microbiens ne se trouvent que dans des zones dépourvues de vie, telles que des croûtes minces dans les déserts, dans des eaux très salées ou dans les profondeurs du plancher océanique.