Des scientifiques ont trouvé des bactéries à l’intérieur de roches – voici ce que cela pourrait signifier pour la vie sur Mars

La découverte de bactéries à l’intérieur de roches sous la surface de l’océan suggère que la vie sur Mars pourrait être plus probable qu’on ne le pensait auparavant. Si ces êtres microscopiques ont pu prospérer dans ces conditions sur Terre, les chercheurs émettent la théorie que des formes de vie pourraient également s’être formées au sein de structures similaires sur la planète rouge.

Les bactéries ont été découvertes à l’intérieur de fines fissures dans des roches récupérées sous le plancher océanique, sous l’océan Pacifique. L’équipe qui a fait cette découverte pense que les fissures pourraient accueillir des collections de bactéries aussi riches et diverses que l’intestin humain – environ 10 milliards de cellules par centimètre cube (0,06 pouce cube). C’est 100 millions de fois plus dense que la distribution moyenne des bactéries au fond de l’océan dans la région où les échantillons ont été collectés.

« Je suis maintenant presque dans l’expectative de trouver de la vie sur Mars. Si ce n’est pas le cas, il faut que la vie dépende d’un autre processus que Mars n’a pas, comme la tectonique des plaques », a déclaré Yohey Suzuki, professeur associé à l’Université de Tokyo.

Je veux du rock !

La lave jaillit des volcans sous-marins à des températures atteignant 1 200 degrés Celsius (2 200 Fahrenheit). Cette matière se refroidit dans l’eau froide, formant des roches, remplies de minuscules fissures. Au cours de millions d’années, ces fissures (dont le diamètre peut atteindre 1 mm ou 1/25 de pouce) se remplissent d’argile, comme celle utilisée pour créer la poterie. Les bactéries trouvent rapidement leur chemin dans l’argile, où elles peuvent se multiplier, s’épanouissant en grandes colonies.

Les échantillons ont été recueillis dans les eaux du Pacifique Sud à la fin de 2010, dans le cadre du programme intégré de forage océanique (IODP). L’équipe de l’expédition a prélevé des carottes à trois endroits entre Tahiti et la Nouvelle-Zélande.

« Les microbes ancestraux sont probablement entrés avec l’eau de mer s’écoulant à travers les fractures du basalte. L’argile s’est formée sur place, à partir de l’altération du basalte. Le basalte océanique typique présente environ 15 % de fractures lorsqu’il est jeune. L’eau de mer s’écoule continuellement à travers ces fractures. Au fur et à mesure que des minéraux secondaires (comme l’argile) se développent dans les fractures, le volume de celles-ci diminue. Malgré cette croissance minérale, certaines fractures restent suffisamment ouvertes pour que l’écoulement de l’eau de mer à travers le basalte se poursuive pendant plusieurs dizaines de millions d’années (pendant toute la durée de vie de plus de 100 millions d’années du basalte de notre étude) », a expliqué à The Cosmic Companion le Dr Steven D’Hondt de l’Université de Rhode Island, qui a dirigé l’expédition dans le Pacifique.

La mission était équipée d’une foreuse reliée à un tube métallique de 5,7 kilomètres (3,5 miles) de long. La foreuse a coupé jusqu’à 125 mètres (410 pieds) de matériaux sous le plancher océanique. Des carottes de 6,2 cm de diamètre ont révélé la présence d’environ 75 mètres de sédiments au-dessus de 44 mètres de roche solide.

« La croûte océanique supérieure est principalement composée de lave basaltique. Elle a été créée de façon continue sur Terre depuis ~3,8 milliards d’années. La lave basaltique est érigée et solidifiée au niveau des dorsales médio-océaniques où les réactions haute température entre le basalte et l’eau de mer fournissent une énergie substantielle pour soutenir la vie chimiosynthétique », décrivent les chercheurs dans Communications Biology.

L’analyse a révélé une large gamme d’âges pour le trio d’échantillons. Une carotte s’est avérée être âgée de 13,5 millions d’années, tandis qu’une deuxième avait 20 millions d’années de plus. Il a été démontré que le plus ancien des échantillons s’est formé 104 millions d’années avant notre ère.

Chaque carotte a été prélevée dans des régions bien espacées des évents hydrothermaux ou des canaux d’eau sous le plancher océanique. Ce positionnement permettrait de s’assurer que les bactéries présentes dans les argiles des échantillons se sont formées naturellement dans les fissures.

« Ces fissures sont un endroit très accueillant pour la vie. Les minéraux d’argile sont comme un matériau magique sur Terre ; si vous pouvez trouver des minéraux d’argile, vous pouvez presque toujours trouver des microbes qui y vivent », a expliqué Suzuki.

Avant d’être traité pour l’étude, l’extérieur de chaque échantillon de carotte a été stérilisé en utilisant un lavage d’eau de mer artificielle et une brûlure rapide, similaire à la façon dont un chef pourrait passer des aliments à la flamme.

La machine verte

Il y a dix ans, les chercheurs examinant les carottes auraient ébréché la couche extérieure de la colonne d’échantillon, et broyé le matériau trouvé dans les régions intérieures de la carotte. Les cellules à l’intérieur de la roche broyée auraient alors été comptées.

L’analyse initiale des échantillons n’a pas révélé la présence de bactéries loin sous le plancher océanique.

« Le nombre de cellules microbiennes est plus faible que sur tous les sites précédemment forés. Les cellules dénombrables disparaissent avec l’augmentation de la profondeur dans les sédiments sur tous les sites du gyre du Pacifique Sud », ont décrit les chercheurs en 2011.

Les géologues, les chimistes et les biologistes ont passé plus d’une décennie à développer et à affiner de nouvelles méthodes d’analyse.

S’inspirant de la façon dont les tranches fines de tissus corporels sont préparées pour l’investigation, Suzuki a préparé de fines tranches de carottes, en utilisant un époxy spécial pour maintenir les morceaux ensemble. Les échantillons ont ensuite été traités avec un colorant colorant l’ADN, et les échantillons ont été examinés en utilisant une variété de microscopes.

L’équipe a trouvé des bactéries aérobies brillant sous forme de sphères vertes, entassées dans des tubes orange lumineux, la structure révélatrice de l’argile. Les enquêteurs suggèrent que ces tunnels pourraient concentrer les nutriments que les bactéries utilisent comme carburant, ce qui en fait une maison attrayante pour les micro-organismes.

L’ADN des bactéries au sein des structures d’argile a également été examiné en détail. Les chercheurs ont trouvé une variété d’espèces bactériennes, uniques à chacun des trois endroits d’où provenaient les échantillons. Les chercheurs suggèrent que l’âge des échantillons de roche a pu jouer un rôle en guidant la prolifération des différentes espèces à chaque endroit.

Cette étude suggère que les formes de vie microscopiques sur Mars pourraient également se concentrer dans des structures similaires, offrant un foyer bienvenu aux bactéries dans le rude environnement martien. La vidéo de la NASA ci-dessous montre que des matériaux organiques ont été découverts dans d’anciennes formations rocheuses sur Mars par le rover Curiosity.

« Les minéraux sont comme une empreinte digitale pour les conditions qui étaient présentes lorsque l’argile s’est formée. Niveaux neutres à légèrement alcalins, basse température, salinité modérée, environnement riche en fer, roche basaltique – toutes ces conditions sont partagées entre l’océan profond et la surface de Mars », a déclaré Suzuki.

Une étude de 2017 a suggéré que les méthanogènes – l’une des plus anciennes formes de vie sur Terre, utilisant le dioxyde de carbone et l’hydrogène pour survivre – pourraient prospérer dans l’atmosphère à basse pression de Mars.

« Dans tous les environnements que nous trouvons ici sur Terre, il y a une sorte de micro-organisme dans presque tous. Il est difficile de croire qu’il n’y a pas aussi d’autres organismes sur d’autres planètes ou lunes », a déclaré Rebecca Mickol, astrobiologiste à l’Université de l’Arkansas et chercheuse principale de l’étude sur les méthanogènes.

Bien que Mars ait un environnement difficile, elle reste l’un des endroits les plus probables du système solaire pour trouver une vie extraterrestre. Maintenant, nous savons qu’il faut regarder à l’intérieur de minuscules tunnels d’argile pour trouver où des organismes extraterrestres pourraient encore se cacher.

Cet article a été initialement publié sur The Cosmic Companion par James Maynard, un journaliste spécialisé en astronomie, fan de café, de science-fiction, de films et de créativité. Maynard écrit sur l’espace depuis l’âge de 10 ans, mais il n’est « toujours pas Carl Sagan ».Vous pouvez lire cet article original ici.