Les méthanogènes sont un type de micro-organisme qui produit du méthane en tant que sous-produit du métabolisme dans des conditions de très faible teneur en oxygène. Ils sont souvent présents dans les tourbières, les marécages et autres zones humides, où le méthane qu’ils produisent est connu sous le nom de gaz des marais. Les méthanogènes existent également dans les intestins de certains animaux, y compris les vaches et les humains, où ils contribuent à la teneur en méthane des flatulences. Bien qu’ils aient été autrefois classés comme archaebactéries, les méthanogènes sont maintenant classés comme archaea, distincts des bactéries.
Certains types de méthanogènes, y compris ceux du genre Methanopyrus, sont des extrêmophiles, des organismes qui prospèrent dans des conditions dans lesquelles la plupart des êtres vivants ne pourraient pas survivre, comme les sources chaudes, les sources hydrothermales, les sols chauds du désert et les environnements souterrains profonds. D’autres, comme ceux du genre Methanocaldococcus, sont mésophiles, ce qui signifie qu’ils prospèrent mieux à des températures modérées. Methanobrevibacter smithii est le principal méthanogène de l’intestin humain, où il aide à digérer les polysaccharides, ou sucres complexes.
Les méthanogènes sont soit en forme de bâtonnets, soit sphériques. Ils ne forment cependant pas un groupe monophylétique, ce qui signifie que tous les méthanogènes ne sont pas constitués d’un seul ancêtre et de tous ses descendants. Il en existe plus de 50 espèces, toutes appartenant au domaine Archaea. Les méthanogènes n’ont pas besoin d’oxygène et, dans certains cas, ne peuvent même pas survivre dans l’oxygène, bien qu’ils puissent tolérer sa présence pendant des périodes prolongées.
Les méthanogènes sont un groupe très diversifié. Ils utilisent une source de carbone, comme le dioxyde de carbone ou l’acétate, pour piloter leur métabolisme, appelé méthanogenèse, ainsi que l’hydrogène comme agent réducteur. Par conséquent, ils ont l’avantage écologique d’éliminer l’excès d’hydrogène et de carbone des environnements anaérobies. Un méthanogène qui métabolise le dioxyde de carbone est classé comme hydrogénotrophe, tandis que ceux qui métabolisent l’acétate sont appelés acétotrophes ou acéticlastiques.
Les méthanogènes remplissent une fonction écologique importante en aidant à éliminer le dioxyde de carbone de l’environnement. Ils le font cependant à un prix substantiel, puisque le processus de méthanogenèse produit également du méthane, qui a un potentiel de réchauffement planétaire 21 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Cet effet peut heureusement être compensé par l’utilisation du méthane comme biocarburant.