Grâce à l'invention du microscope, vers la fin du xviie siècle, on découvrit l'existence d'êtres vivants de très petite taille, invisibles à l'œil nu. Sujets de curiosité pendant plus de cent cinquante ans, leur étude ne fut réellement abordée qu'au milieu du xixe siècle, avec les travaux de Pasteur, de Koch, et de leurs élèves. Mais les termes servant à désigner ces organismes étaient encore très imprécis ; Pasteur parle indifféremment de « levures, bactéries, infusoires, animalcules, monades, champignons ». De plus, la place de ces organismes dans l'échelle des êtres vivants était un sujet de discussion : animaux, végétaux, ou « plantes-animaux » (les micro-organismes mobiles étaient classés avec les animaux, les autres avec les végétaux) ?
Les idées commencèrent à se clarifier avec la création par le zoologiste allemand Haeckel, en 1866, d'un troisième règne (ni animal, ni végétal), celui des protistes caractérisés par la simplicité de leur structure. L'étude de l'ultrastructure cellulaire, ainsi que les données de la génétique et de la biologie moléculaire, ont d'ailleurs permis, il y a quelques années, de subdiviser ce règne en protistes supérieurs ou eucaryotes (protozoaires, algues, champignons) et protistes inférieurs ou procaryotes (algues bleues, bactéries).
Le chirurgien français Sédillot proposa en 1878 le mot microbe pour désigner tous les organismes vivants microscopiques unicellulaires, terme bientôt reconnu par Littré et admis par les microbiologistes et par les naturalistes. Mais le sens précis du terme reste vague : tous les microbes sont par définition des protistes, mais les protistes incluent aussi des organismes coenocytiques et des macro-organismes (algues marines de grande taille, grands champignons). En outre, on découvrit peu à peu l'existence d'une variété particulière de microbes plus petits, invisibles au microscope ordinaire, passant au travers des filtres les plus fins, mais néanmoins capables de transmettre des maladies ; on les nomma ultravirus, ou virus filtrables. On sait actuellement que ces virus constituent une classe tout à fait à part d'agents infectieux, fondamentalement différents de tous les êtres vivants.
Parmi tous ces micro-organismes (protistes supérieurs, protistes inférieurs, virus) lesquels sont en définitive des microbes ? Il est difficile de donner une réponse précise, car tous les biologistes n'utilisent pas ce terme dans le même sens. En pratique courante, le mot microbe est employé dans un sens assez restreint, synonyme de bactéries, excluant donc protozoaires, algues, champignons et virus. Parfois, il désigne à la fois bactéries et virus. Cependant, d'après les conceptions actuelles (Lwoff), le terme microbe doit englober tous les protistes (à l'exception de certaines algues et champignons de grande taille) ainsi que les virus ; cette conception rejoint d'ailleurs la définition de Sédillot.
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