Image ESEM d'un mycélium fongique fossile associé à un microstromatolite de type chou-fleur formé par des bactéries oxydant le fer. Du mont sous-marin Koko, L'océan Pacifique. 43 Ma. Crédit :Dr Magnus Ivarsson
En 2020, La NASA et les missions euro-russes chercheront des preuves de la vie passée sur Mars. Mais tandis que volcanique, la roche ignée prédomine sur la planète rouge, la quasi-totalité des archives fossiles de la Terre provient de roches sédimentaires.
Aborder le problème dans Frontières en sciences de la Terre , Des scientifiques suédois ont commencé à compiler des preuves de microbes fossilisés dans des environnements de roches ignées sous-explorées sur Terre, pour vous aider à savoir où rechercher un enregistrement fossile martien et quoi rechercher.
"Nous proposons un 'atlas de microfossiles volcaniques' pour aider à sélectionner des sites cibles pour les missions à la recherche de preuves de vie extraterrestre, comme la mission Mars 2020 de la NASA et ExoMars, " dit l'auteur principal, le Dr Magnus Ivarsson. " L'atlas pourrait également nous aider à reconnaître à quoi pourraient ressembler les microfossiles de Mars, en identifiant les biosignatures associées à différents types de microbes fossilisés."
La biosphère profonde de la Terre
Ivarsson et ses collègues étudient la vie enfouie dans la roche profonde et le temps profond :restes fossilisés de mystérieux microbes, qui ont vécu jusqu'à un kilomètre sous les fonds océaniques les plus profonds pendant aussi longtemps que 3,5 milliards d'années.
« On pense que la majorité des micro-organismes sur Terre existent dans la biosphère profonde de l'océan et de la croûte continentale, " révèle Ivarsson. "Pourtant, nous commençons tout juste à explorer, grâce à des projets de forage en profondeur, cette biosphère cachée."
Reconstruction tridimensionnelle réalisée par tomographie à rayons X synchrotron (srxtm) identique à celle de l'image ci-dessus. Mycélium fongique avec des structures microstromatolitiques et des restes de structures ressemblant à des cellules procaryotes entre les hyphes fongiques. Crédit :Dr Magnus Ivarsson
Dans un monde aquatique qui ne voit jamais la lumière du soleil, bactéries, les champignons et autres microbes se sont adaptés pour se nourrir de la roche ignée qui les entoure, voire les uns des autres. Ils se propagent à travers des micro-fractures et des cavités, formant des communautés complexes et étendues.
« À la mort, les communautés microbiennes se fossilisent sur les parois de leur habitat rocheux. Ces microfossiles peuvent fournir une histoire de la vie microbienne dans la roche volcanique. »
Un atlas de microfossiles volcaniques
Surtout, La croûte océanique de la Terre est géochimiquement très similaire aux roches volcaniques qui dominent le paysage martien.
"Notre objectif est de pouvoir utiliser l'enregistrement des microfossiles de la croûte océanique comme système modèle pour guider l'exploration martienne, " explique Ivarsson. " Notre revue des connaissances existantes est une première étape importante, mais une compréhension plus complète de la vie profonde est nécessaire pour montrer où et quoi chercher. »
Pour y parvenir, dit Ivarsson, nous devons collecter plus de données sur l'apparence et l'emplacement des microfossiles, mais aussi, sur leur composition chimique.
Reconstruction tridimensionnelle réalisée par tomographie à rayons X synchrotron (srxtm) d'un mycélium fongique fossilisé et de structures ressemblant à des cellules procaryotes entre les hyphes formant une « toile d'araignée ». Une partie du mycélium a foré chimiquement dans un cristal de calcite (vu dans la partie inférieure). Crédit :Dr Magnus Ivarsson
"Ces fossiles conservent souvent d'immenses détails morphologiques. Par exemple, on distingue de larges classes de champignons par l'apparition de spores, organes de fructification, mycélium et autres états de croissance - ou de bactéries, par la présence de formations en chou-fleur, des générations de biofilms conservés sous forme de feuilles laminées, et d'autres structures communautaires caractéristiques.
« Mais l'analyse des lipides et des isotopes du carbone dans les microfossiles permettra de discriminer des groupes plus précis en fonction de leur métabolisme.
"Dans l'ensemble, ces informations aideront à identifier les types de micro-organismes les plus susceptibles d'avoir été préservés sur Mars, et quelles conditions géochimiques favorisent le plus la fossilisation."
Un registre fossile sur Mars
L'atlas des microfossiles permettrait donc également de déterminer quels échantillons doivent être ciblés pour un retour sur Terre, étant donné la charge utile limitée des missions sur Mars.
"Les missions Mars 2020 et ExoMars de la NASA sont capables de détecter de plus grandes structures fossilisées à partir de roches volcaniques, tels que les mycéliums fongiques minéralisés de taille mm, ou des microstromatolites plus gros dans des vésicules ouvertes.
"Les caméras 8 micromètres/pixels d'ExoMars ont une plus grande chance d'identifier de petites caractéristiques et des hyphes individuels in situ sur Mars. Cependant, la mission de la NASA a la possibilité de collecter des échantillons pour une enquête ultérieure sur Terre, et ses caméras de 15 micromètres/px peuvent donc être suffisantes pour sélectionner des échantillons avec une forte probabilité de contenir des biosignatures. Ces stratégies complémentaires augmentent les chances globales de détecter des preuves de vie passée sur Mars, s'il existe, " conclut Ivarsson.
