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formation des stromatolithes


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13 réponses à ce sujet

#1 pablito

pablito

    Homo sapiens microscopicus

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  • 1 308 messages

Posté 28 avril 2015 - 12:48

Dédicace : à Tryphon, car je suis sûr qu'il apprécie les idées un peu originales.

 

 

Bonjour, 

 

Petit TP que j'ai fait avec Pablo

 

Les stromatolithes - ou stromatolites - sont des formations géologiques dont les plus anciennes datent de plus de 3 milliards d'années.

On considère que ce sont les premières traces, indirectes, de la vie sur terre.

 

En effet, elles sont fabriquées à partir de Calcium et de Carbone essentiellement par des cyanobactéries.

Le phénomène existe encore, en particulier sur les côtes australiennes.

 

Cette fabrication a joué un rôle important, car il a fixé le carbone  (CO2) de l'air et produit de l'oxygène, générant une athmosphère plus respirable pour permettre à la vie de se développer.

 

Nous avons cherché à faire fabriquer des stromatolithes par des cyanobactéries... Et nous y sommes arrivés

 

Pour cela, il nous fallait peu de choses : 

- Une source de cyanobactéries, nous en avons à volonté dans la région, ici la matière première vient de chaudes aigues.

- Un milieu de culture "neutre" qui sert de témoin, et un autre dans lequel on a rajouté de l'hydrogéno carbonate de calcium.

- des boîtes de pétri en plastique.

 

Et le tour est joué.

 

Dans la boîte témoin, les cyanobactéries se sont développées normalement, avec l'eau de la source de laquelle elles étaient issues.

Cela donne le résultat suivant : 

 

stromatolithes témoin 1_V9.jpg

 

Dans la boite avec de l'hydrogénocarbonate de calcium, laissée le jour à l'extérieur mais à l'ombre, pour la lumière, et le soir à la maison, on constate au bout de trois jours la formation de concrétions, qui réagissent à la lumière polarisée :

cela donne les résultats suivants (lumière normale, puis polarisée) : 

 

stromatolithes J5_V9.jpg

 

stromatolithes J6_V9.jpg

 

Nous mettons en évidence la formation des concrétions par les cyanobactéries.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Nous avons été plus loin dans nos recherches.

 

Nous avons pratiqué la même expérience, mais avec un éclairage néon 24h/24

 

Les stromatolithes se forment, mais pas de la même manière :

elles forment des petits cristaux qui entourent les filaments des cyanobactéries, puis les asphyxient.

Démonstration en images : (éclairage normal, polarisé, puis stacking d'une vue X 60)

 

stromatolithes S11_V9.jpg

 

stromatolithes S12_V9.jpg

 

stromatolithes S14_V9.jpg

 

La manière avec laquelle le phénomène se produit est donc très dépendant de la lumière.

 

Une petite pensée pour ces cyanobactéries à qui nous devons la vie ???

 

Pierre


  • 0

#2 Daniel Crabbé

Daniel Crabbé

    Procaryote

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Posté 28 avril 2015 - 01:02

Vous êtes épatants !

Daniel
  • 0

#3 Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

    Purgatorius

  • Membre Modérateur
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Posté 28 avril 2015 - 01:42

Bonjour Pierre et Pablito,

Votre manip est ingénieuse cependant attention aux conclusions hâtives !
Pour bien faire vous auriez dû faire une boite de Pétri (témoin) avec l' eau de source (sans les cyanobactéries ou bien tuées par la chaleur par exemple) et avec l' hydrogénocarbonate de calcium.
Parce que l' hydrogénocarbonate de calcium (qui a une certaine solubilité en temps que tel) se décompose facilement et naturellement en CaCO3 et H2CO3.
Le CaCO3 (le calcaire du language commun) est très insoluble et cristallise sous différentes formes que vous avez observé.
Cordialement,
JL
  • 0

#4 pablito

pablito

    Homo sapiens microscopicus

  • Co.Admin
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Posté 28 avril 2015 - 10:29

Jean Luc 

 

Ah, la science ... J'ai pas pensé à faire cette boîte de pétri témoin. Pas du tout.

 

Pour mettre mes bactéries, je m'étais fait une solution 80% eau de source et 20 % hydrogénocarbonate de calcium dans un flacon

Laissé sur l'étagère à la lumière de la pièce.

Cela fait 10 jours maintenant, je viens de regarder, rien, rien rien.

Cela suffit à valider un peu plus notre manip ?

C'est pas illogique pour moi, car en diluant, on obtiendrait une précipitation ?

 

Pierre


  • 0

#5 solito de solis

solito de solis

    Homo sapiens microscopicus

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  • 1 347 messages

Posté 29 avril 2015 - 08:14

Salve

la solubilité dans l'eau de l'hydrogénocarbonate Ca(HCO3)2 est très grande

C'est à dire que l'on peut dissoudre beaucoup de ce bicarbonate

dans 1 litre d'eau distillée sans qu'apparaisse de saturation, mais cette solution est instable

La saturation apparaît si on dépasse cette limite ou si les conditions de températures et de pression changent 

elle ferait précipiter le calcium en calcite. De même qu'il suffit que la solution devienne légèrement acide pour que cette précipitation soit occasionnée

 

Et cette précipitation peut être occasionnée par des "germes" qui sont à l'origine des forces de cristallisation

Ces germes peuvent être présents sur les filaments des algues

 

Le fait de procéder à une comparaison avec une boîte de Pétri sans algues, même durée et mêmes conditions de température aurait été, je pense, un tout petit peu plus "scientifique"

 

Juste une question:

Es-tu bien sûr du produit de base: s'agit-il d'hydrogénocarbonate bien de Calcium Ca(HCO3)2 et non d'hydrogénocarbonate de sodium (NaHCO3), le bicarbonate de cuisine ou de pharmacie ?

 

cordialement

SDS


  • 0

#6 pablito

pablito

    Homo sapiens microscopicus

  • Co.Admin
  • 1 308 messages

Posté 29 avril 2015 - 12:47

Oui, je suis sûr pour le produit, (voir photo) : 

Je vais ce WE faire des prélèvements de cyanobactéries dans une source vers Alès, avec mon pote Jean Yves pour ses besoins professionnels.

Je recommencerai l'expérience avec une nouvelle souche.

Je mettrai en témoin la même manip sans cyanobactéries.

De toute façon, c'est une manip très rapide à faire !!!

La seule question est d'obtenir des cyanobactéries sans autres êtres vivants, c'est facile à Chaudes Aigues car la température de l'eau est de 82 degrés, et ces cyanobactéries sont les seules à survivre dans ces conditions. Même après plusieurs jours, il n'y avait rien d'autre dans ma boîte de pétri.

 

Une question : le fait que les concrétions soient toujours insérées, emprisonnées dans les cyanobactéries, et qu'il n'y en avait AUCUNE dans l'eau de la boîte de pétri, n'est-ce pas un argument pour que ce soient les bactéries qui le produisent ??? 

 

Pierre

 

 

IMG_0008.jpg


Modifié par pablito, 29 avril 2015 - 12:49 .

  • 0

#7 patrickdbx

patrickdbx

    Nucléotide

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Posté 29 avril 2015 - 03:12

bonjour

En changeant la lumière, on active des cyanobactéries differantes ou on modifie leur métabolisme?

salut à tous


  • 0

#8 solito de solis

solito de solis

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 29 avril 2015 - 08:17

Pierre, j'aimerais savoir
lorsque tu parles de l'eau de Chaudes Aigues, de quelle source s'agit-il ?
Cette eau est considérée pour chaque source comme bicarbonatée sodique, n'est-ce pas ?
Lorsque tu dis que les cyanobactéries sont seules à survivre dans cette eau, je le crois, bien qu'il y ait des bactéries thermophiles qui aiment des températures encore plus hautes
Aurais-tu pu prélevé des cyanobactéries qui végètent dans ces sources ?
Si oui, vu que la teneur en bicarbonate de sodium y est importante et que la solubilité du bicarbonate de soude est inférieure à celle du bicarbonate de calcium, ont elles ces mêmes concrétions ?
 
D'après mes informations il faut 100 ans pour qu'un stromatolithe croisse de 5 centimètres
donc 0.5 millimètres en un an
et donc environ 15 microns en dix jours
Ces cristaux qui apparaissent sur ces algues ne sont ils pas un rien plus gros ?
De surcroît, il se forme d'abord un mucus gélatineux qui précipite les ions bicarbonates de Calcium
Aurais-tu vu cela ?
 
cordialement
SDS
 

 


Modifié par solito de solis, 29 avril 2015 - 08:28 .

  • 0

#9 pablito

pablito

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 29 avril 2015 - 08:21

PS Solito
Comme le montre ma photo, l'hydrogénate de calcium était déjà en solution quand je l'ai acheté
  • 0

#10 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté 30 avril 2015 - 09:39

Bonjour Pierre,

 

Dédicace : à Tryphon, car je suis sûr qu'il apprécie les idées un peu originales.

Merci pour la dédicace, tu es tombé dans le mille !

En effet, ce sujet, les stromatolites, me titille beaucoup.
Ils seraient à l'origine (ou les témoins) d'un virage important de la vie sur terre , la fameuse crise de l'oxygène.

Virage important puisque même la couleur de la planète a changée et ceci à cause d'une petite (grosse quand même) bactérie...

 

En ce qui concerne l'hydrogénocarbonate de calcium, je ne suis pas compétant pour répondre ou me mêler au débat, en tout cas, il faut savoir que la formation des stromatolites est le résultat d'une réaction chimique, qu'il y ait des bactéries ou pas.

Donc ce qui est important d'établir, c'est le rôle des cyanobactéries dans ce processus et non la réaction chimique elle même.

Comme l'a souligné Solito, bon nombre de réactions de cristallisations commencent par un germe.

Dans ce cas précis, on appelle germe, non pas une bactérie (mais cela pourrait en être une également) , mais une simple particule microscopique quelconque qui sert de point de départ physique à la réaction.

C'est ce qui se passe à l'origine des bulles de Champagne, mais aussi dans la cristallisation du caramel !

Pour faire un caramel qui ne cristallise pas, il faut une bonne casserole bien propre (inox ou cuivre) un sucre bien propre, et ne pas remuer avec un ustensile à la propreté douteuse.

 

Amicalement.

 


  • 0

#11 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté 30 avril 2015 - 10:12

Cette fabrication a joué un rôle important, car il a fixé le carbone  (CO2) de l'air et produit de l'oxygène, générant une athmosphère plus respirable pour permettre à la vie de se développer.

Ce qui faut dire, et c'est pour cela qu'on parle de crise, c'est que la Vie, avant (la crise) rejetait de l'oxygène en tant que déchet= polluant=poison !

Car l'oxygène est un oxydant ! A cause de ce virage, une autre configuration de la vie est apparue, qui tient compte de cette nouvelle composition de l'atmosphère, mais qui doit en permanence lutter contre la formation de radicaux libres.

Quand on emploie l'expression, "c'est mon oxygène", on voit ce que cela a de relatif...  Et quant on dit que le CO2 pollue, c'est tout aussi relatif ...


  • 0

#12 pablito

pablito

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 30 avril 2015 - 01:20

Tryphon, merci de tes ajouts.

 

Solito, Je suis aller prélever à la source ... au propre sens du "therme" !!! (si tu permets les jeux de mots).

J'ignore la composition de l'eau.

Tout ce que je peux te dire, c'est que j'ai voulu refaire un TP pratiqué en prépa bio par un élève de Louis le Grand, qui m'a expliqué le principe.

Ils ont des souches de cyanobactéries, la même solution de base d'hydrogénocarbonate de calcium, mais font cela dans l'eau pure avec ajouts de minéraux savamment dosés, ce que je ne sais pas faire.

 

Mais cela colle sur le résultat, ils obtiennent des cristaux dès 48/72 heures.

 

Pierre


Modifié par pablito, 30 avril 2015 - 01:40 .

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#13 solito de solis

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    Homo sapiens microscopicus

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Posté 30 avril 2015 - 02:40

Pierre le TP du Lycée que j'ai lu exige de la stérilité et des milieux de comparaison ainsi que des milieux nutritifs pour les cyanobactéries, qui sans cela, vont crever.

La précipitation de la calcite qui donne des cristaux CUBIQUES (tes cristaux en lumière polarisée semblent être de type rhomboédrique comme la calcite) est accompagnée de la précipitation de FeS qui formeront les stromatolithes

SI cette expérience est réalisable en milieu aseptique, je ne la vois pas, sauf par chance énorme, être réalisée "à la maison"

Mais qui sait ? Nous voguons toujours vers l'ignorance et non vers le savoir. C'est parce que nous allons vers l'ignorance que nous apprenons et non parce que nous allons vers le savoir.

 

La solution d'hydrogénocarbonate est donc à une concentration de 0.1%

Peut-être refaire l'expérience avec en comparaison l'eau de lavage des cyanobactéries (celle qui les a contenus), même opération en parallèle

(pour éviter les difficultés d'asepsie à la maison)

 

cordialement

SDS


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#14 savant Cosinus

savant Cosinus

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 30 avril 2015 - 04:36

Bonjour Pierre,

Je t'admire et trouve que Pablito a de la chance d'avoir un père aussi curieux et enthousiaste... mais j'aurais moi aussi tendance à penser qu'avec des moyens que je pense limités, sds dit "à la maison", je dirai "sur un coin de table" ( :)  sans méchanceté), il est sûrement difficile de vouloir reproduire des expériences que les chercheurs mettent parfois plusieurs mois ou années à obtenir dans des laboratoires suréquipés.

Ce qui n'enlève rien au plaisir que tu peux avoir... et à mon admiration.

Si ça peut t'aider... ce qui prouve que ton idée est bonne...

http://www.sordalab....ts/kit_stro.pdf

Amicalement

Cosinus


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