Des chercheurs démontrent pour la première fois le potentiel de la technologie existante pour détecter et caractériser directement la vie sur Mars et d'autres planètes. L'étude, Publié dans Frontières en microbiologie , utilisé des instruments scientifiques miniaturisés et de nouvelles techniques de microbiologie pour identifier et examiner des micro-organismes dans l'Extrême-Arctique canadien, l'un des analogues les plus proches de Mars sur Terre. En évitant les retards liés au retour des échantillons à un laboratoire pour analyse, la méthodologie pourrait également être utilisée sur Terre pour détecter et identifier les agents pathogènes lors d'épidémies dans des zones reculées.

« La recherche de la vie est un axe majeur de l'exploration planétaire, mais il n'y a pas eu d'instrumentation directe de détection de vie en mission depuis les années 70, pendant les missions Viking sur Mars, " explique le Dr Jacqueline Goordial, l'un des auteurs de l'étude. "Nous voulions montrer une preuve de concept que la vie microbienne peut être directement détectée et identifiée à l'aide de très portables, faible poids, et des outils à faible consommation d'énergie.

Maintenant, la plupart des instruments des missions d'astrobiologie recherchent des conditions habitables, petites molécules organiques et autres « biosignatures » qui ne pourraient généralement pas être formées sans vie. Cependant, ceux-ci ne fournissent qu'une preuve indirecte de la vie. De plus, les instruments actuels sont relativement gros et lourds avec des besoins énergétiques élevés. Cela les rend impropres aux missions vers Europe et Encelade, les lunes de Jupiter et de Saturne qui, avec Mars, sont les cibles principales dans la recherche de la vie dans notre système solaire.

Docteur Goordial, avec le professeur Lyle Whyte et d'autres scientifiques de l'Université McGill au Canada, a adopté une approche différente :l'utilisation de plusieurs, instruments miniatures pour détecter et analyser directement la vie. Utiliser de nouvelles façons la technologie existante à faible coût et à faible poids, l'équipe a créé une « plateforme de détection de vie » modulaire capable de cultiver des micro-organismes à partir d'échantillons de sol, évaluer l'activité microbienne, et séquencer l'ADN et l'ARN.

Pour détecter et caractériser la vie sur Mars, Europe et Encelade, la plate-forme devrait fonctionner dans des environnements avec des températures extrêmement froides. L'équipe l'a donc testé sur un site distant dans un proche analogue de la Terre :les régions polaires.

"Mars est une planète très froide et sèche, avec un terrain de pergélisol qui ressemble beaucoup à ce que l'on trouve dans l'Extrême-Arctique canadien, " dit le Dr Goordial. " Pour cette raison, nous avons choisi un site à environ 900 km du pôle Nord comme analogue de Mars pour prélever des échantillons et tester nos méthodes."

À l'aide d'un portable, dispositif de séquençage d'ADN miniature (Oxford Nanopore MiniON), les chercheurs montrent pour la première fois que non seulement l'outil peut être utilisé pour examiner des échantillons environnementaux dans des environnements extrêmes et éloignés, mais qu'elle peut être combinée avec d'autres méthodologies pour détecter la vie microbienne active sur le terrain. Les chercheurs ont pu isoler des micro-organismes extrêmophiles qui n'avaient jamais été cultivés auparavant, détecter l'activité microbienne, et séquencer l'ADN des microbes actifs.

"La détection réussie d'acides nucléiques dans des échantillons de pergélisol martien fournirait des preuves sans ambiguïté de la vie sur un autre monde, " dit le professeur Whyte.

"La présence d'ADN à elle seule ne vous dit pas grand-chose sur l'état d'un organisme, cependant, il pourrait être dormant ou mort, par exemple, " ajoute le Dr Goordial. " En utilisant le séquenceur d'ADN avec l'autre méthodologie de notre plateforme, nous avons pu d'abord retrouver la vie active, puis l'identifier et analyser son potentiel génomique, C'est, les types de gènes fonctionnels dont il dispose."

Alors que l'équipe a montré qu'une telle plate-forme pouvait théoriquement être utilisée pour détecter la vie sur d'autres planètes, il n'est pas encore prêt pour une mission spatiale. "Les humains étaient tenus d'effectuer une grande partie de l'expérimentation dans cette étude, tandis que les missions de détection de vie sur d'autres planètes devront être robotisées, ", explique le Dr Goordial. "Le séquenceur d'ADN a également besoin d'une précision et d'une durabilité supérieures pour résister aux longues échelles de temps requises pour les missions planétaires."

Néanmoins, Le Dr Goordial et son équipe espèrent que cette étude servira de point de départ pour le développement futur d'outils de détection de la vie.

En attendant, la plate-forme a des applications potentielles ici sur Terre. « Les types d'analyses réalisées par notre plateforme sont typiquement réalisées en laboratoire, après avoir renvoyé les échantillons du terrain. Nous montrons que les études d'écologie microbienne peuvent désormais être réalisées en temps réel, directement sur site, y compris dans des environnements extrêmes comme l'Arctique et l'Antarctique, " dit le Dr Goordial.

Cela pourrait être utile dans les zones éloignées et difficiles à échantillonner, dans les cas où le retour d'échantillons au laboratoire peut changer leur composition, et pour obtenir des informations en temps réel - telles que la détection et l'identification des agents pathogènes lors d'épidémies dans des zones reculées, ou lorsque les conditions changent rapidement.

Et un jour, cela pourrait en effet fournir des preuves concluantes de la vie au-delà de la Terre. "On pense que plusieurs corps planétaires ont des conditions habitables, c'est une période passionnante pour l'astrobiologie, " dit le Dr Goordial.