Une impression d'artiste de ce à quoi Mars aurait pu ressembler avec de l'eau, quand les microbes martiens potentiels auraient évolué. Crédit :ESO/M. Kornmesser
Les microbes qui comptent parmi les organismes les plus simples et les plus anciens de la Terre pourraient survivre à l'air extrêmement fin de Mars, une nouvelle étude trouve.
La surface martienne est actuellement froide et sèche, mais il existe de nombreuses preuves suggérant que les rivières, les lacs et les mers ont recouvert la planète rouge il y a des milliards d'années. Comme il y a de la vie pratiquement partout où il y a de l'eau liquide sur Terre, les scientifiques ont suggéré que la vie aurait pu évoluer sur Mars lorsqu'elle était humide, et la vie pourrait être là même maintenant.
"Dans tous les environnements que nous trouvons ici sur Terre, il y a une sorte de micro-organisme dans presque tous, " dit Rebecca Mickol, astrobiologiste au Arkansas Center for Space and Planetary Sciences de l'Université de l'Arkansas à Fayetteville, et l'auteur principal de l'étude. "Il est difficile de croire qu'il n'y a pas d'autres organismes sur d'autres planètes ou lunes également."
Mickol et son équipe ont détaillé leurs conclusions dans le document, « Tolérance aux basses pressions par les méthanogènes dans un environnement aqueux :implications pour la vie souterraine sur Mars, " qui a été publié dans la revue Origines de la vie et évolution des biosphères .
Des recherches antérieures ont détecté du méthane, la molécule organique la plus simple, dans l'atmosphère martienne. Bien qu'il existe des moyens abiotiques de produire du méthane, comme l'activité volcanique, une grande partie de cet incolore, inodore, le gaz inflammable dans l'atmosphère terrestre est produit par la vie, comme le bétail digérant la nourriture.
"L'un des moments passionnants pour moi a été la détection de méthane dans l'atmosphère martienne, " dit Mickol. " Sur Terre, la plupart du méthane est produit biologiquement par des organismes passés ou présents. Il pourrait en être de même pour Mars. Bien sûr, il existe de nombreuses alternatives possibles au méthane sur Mars et il est toujours considéré comme controversé. Mais cela ne fait qu'ajouter à l'excitation."
Les méthanogènes contenus dans ces éprouvettes, qui contenait également des nutriments de croissance, sable et eau, ont survécu lorsqu'elles ont été soumises à des cycles de gel-dégel martiens. Crédit :Rebecca Mickol
Sur Terre, des microbes appelés méthanogènes produisent du méthane, également connu sous le nom de gaz naturel. Les méthanogènes vivent généralement dans les marécages et les marais, mais peut aussi être trouvé dans les entrailles des bovins, termites et autres herbivores, ainsi que dans la matière organique morte et en décomposition.
Les méthanogènes sont parmi les organismes les plus simples et les plus anciens sur Terre. Ces micro-organismes sont des anaérobies, ce qui signifie qu'ils ne nécessitent pas d'oxygène. Au lieu, ils dépendent souvent de l'hydrogène pour l'énergie, et le dioxyde de carbone est la principale source d'atomes de carbone qu'ils utilisent pour créer des molécules organiques.
Le fait que les méthanogènes n'ont besoin ni d'oxygène ni de photosynthèse signifie qu'ils pourraient vivre juste sous la surface martienne, à l'abri des niveaux sévères de rayonnement ultraviolet sur la planète rouge. Cela pourrait en faire des candidats idéaux pour la vie sur Mars.
Cependant, la zone juste sous la surface de Mars est exposée à des pressions atmosphériques extrêmement basses, normalement considéré comme inhospitalier à la vie. La pression à la surface de Mars varie en moyenne d'un centième à un millième de celle de la pression à la surface de la Terre au cours de l'année martienne, trop bas pour que l'eau liquide reste à la surface. Dans un air si raréfié, l'eau bout facilement. (En revanche, la pression au point le plus élevé de la surface de la Terre, le sommet du mont Everest, est d'environ un tiers de la pression à la surface de la Terre au niveau de la mer.)
Pour voir si les méthanogènes pourraient survivre dans un air aussi raréfié, Mickol et Timothée Kral, l'auteur principal de l'étude et astrobiologiste à l'Université de l'Arkansas à Fayetteville, expérimenté avec quatre espèces de méthanogènes. Ils comprenaient :Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum, et Methanococcus maripaludis. Des expériences antérieures sur ces quatre espèces au cours de plus de 20 ans ont généré de nombreuses données sur ces organismes et leurs taux de survie dans des conditions martiennes simulées.
La série d'expériences la plus récente, qui a duré environ un an, impliquait la croissance des microbes dans des tubes à essai dans des liquides comme indicateur des fluides circulant potentiellement dans les aquifères martiens souterrains. Les microbes ont été alimentés en hydrogène gazeux, et les liquides étaient recouverts de cotons-tiges, qui à leur tour étaient recouverts de terre simulant ce que l'on pourrait trouver sur la surface martienne. L'intérieur de chaque tube à essai a ensuite été soumis à de faibles pressions.
Les étudiantes diplômées Rebecca Mickol et Navita Sinha se préparent à charger des méthanogènes dans la chambre Pegasus située à W.M. Laboratoire Keck. Crédit :Université de l'Arkansas
L'oxygène tue ces méthanogènes, et le maintien d'une dépression, environnement sans oxygène "était une tâche difficile, " dit Mickol. De plus, l'eau s'évapore rapidement à basse pression, ce qui peut limiter la durée des expériences et peut également obstruer le système de vide avec de l'eau.
Malgré ces problèmes, les chercheurs ont découvert que ces méthanogènes ont tous survécu à une exposition de durée variant de 3 à 21 jours à des pressions allant jusqu'à environ six millièmes de la pression à la surface de la Terre. « Ces expériences montrent que pour certaines espèces, la basse pression peut ne pas vraiment avoir d'effet sur la survie de l'organisme, ", a déclaré Mickol.
Les scientifiques mesurent également le méthane pour voir si les méthanogènes se développent activement à basse pression et produisent du méthane.
« La prochaine étape consiste à inclure également la température, " dit Mickol. " Mars est très, très froid, descendant souvent à -100ºC (-212ºF) la nuit, et parfois, le jour le plus chaud de l'année, à midi, la température peut dépasser le point de congélation. Nous ferions nos expériences juste au-dessus du point de congélation, mais la température froide limiterait l'évaporation du milieu liquide et créerait un environnement plus proche de Mars."
Mickol a souligné que ces expériences ne prouvent pas que la vie existe sur d'autres planètes. "Cela étant dit, avec l'abondance de la vie sur Terre, dans tous les différents environnements extrêmes trouvés ici, il est tout à fait possible qu'il existe de la vie - des bactéries ou de minuscules micro-organismes - quelque part ailleurs dans l'Univers, " dit-elle. "Nous essayons juste d'explorer cette idée."
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du magazine Astrobiology de la NASA. Explorez la Terre et au-delà sur www.astrobio.net .
