La détection de biomarqueurs dans les lacs glaciaires de la Terre pourrait ouvrir la voie aux astrobiologistes pour détecter des preuves de la vie sur d'autres mondes, et aussi démêler les propriétés des environnements dans lesquels cette vie a vécu.

Haut dans les montagnes des Andes au Chili, un rayonnement ultraviolet (UV) implacable souffle sur les eaux pauvres en nutriments de Laguna Negra et Lo Encañado, deux lacs alimentés par la fonte rapide des glaciers. Dans cet environnement hostile et éloigné, les chercheurs testent la technologie de détection de vie pour voir si nous pouvons l'utiliser sur d'autres planètes.

La compréhension de ces systèmes lacustres aidera les scientifiques à interpréter les biomarqueurs dans les anciens lacs sur Terre ou sur d'autres planètes. Bien que les organismes eux-mêmes soient morts depuis longtemps, les traces et l'histoire de leur mort sont encodées dans les biomolécules qui jonchent les sédiments des lacs.

Les implications de ces biomolécules s'étendent bien au-delà des limites de ces lacs :elles pourraient aider les scientifiques à recréer l'histoire évolutive de la vie extraterrestre. Les découvertes des scientifiques ont été décrites dans un article récent de Astrobiology.

"Une fois qu'un microbe meurt, différents facteurs physico-chimiques - tels que l'humidité, Température, oxygène, ou la présence de métaux – affecter la dégradation ou l'altération chimique de ses structures et composants moléculaires, " dit l'auteur principal Victor Parro, basé au Centro de Astrobiología, à Madrid, Espagne.

Certains biomarqueurs sont caractéristiques de certains groupes de microbes et même de métabolismes particuliers, il dit. "À partir de ces informations, il est possible de déduire à quoi ressemblait l'environnement dans lequel ils se sont développés."

Lacs de cratère

Dans les Andes, cela peut nous renseigner sur le paléoclimat des montagnes et leurs glaciers qui fondent rapidement. Mais il pourrait éventuellement démêler les histoires géochimiques et atmosphériques d'autres mondes, comme Mars et la lune Titan de Saturne.

"Ces lacs d'altitude de la cordillère des Andes sont intéressants pour l'astrobiologie car ils sont exposés à des niveaux élevés de rayonnement ultraviolet, " dit Lewis Dartnell, astrobiologiste à l'Université de Westminster, à Londres, qui n'a pas participé à la recherche. « Comprendre comment la vie microbienne dans le lac fait face à ces niveaux d'UV est important pour la recherche de la vie au-delà de la Terre - sur Mars, par exemple, où il y aurait eu autrefois des lacs de cratère mais aussi des niveaux d'UV très élevés. "

Les chercheurs ont utilisé une puce de détection de vie (LDChip) pour rechercher ces fragments de vie. Une puce LDC est un biocapteur qui peut détecter la présence de vie (récente ou ancienne) à partir de fragments de protéines et d'autres biomolécules.

"Une puce LDC n'a pas besoin de microbes vivants entiers, il a juste besoin de matériel biologique, qu'il soit vivant ou mort, récente ou ancienne, libre ou faisant partie de gros polymères ou même de particules organo-minérales [qui sont des sous-produits minéraux de la vie], " dit Parro. La puce a besoin de quatre à dix acides aminés pour identifier la protéine ou la famille de protéines d'où proviennent les acides aminés.

Test de durée de vie in situ

Le LDChip est le cœur du détecteur espagnol de signes de vie (SOLID), un instrument qui peut liquider jusqu'à deux grammes de roche solide, terre ou glace, qui peuvent ensuite être criblés pour les biopolymères.

Surtout, surtout vu à travers le prisme de l'astrobiologie, il peut tester la vie in situ.

Les chercheurs peuvent traiter ces environnements extrêmes comme des mandataires des conditions éloignées et difficiles sur d'autres planètes, leur permettant de tester leurs théories et technologies sur Terre. Les astrobiologistes considèrent souvent Laguna Negra comme un remplaçant des lacs de Titan.

Comprendre l'eau, les glaciers et la glace est une partie fondamentale de l'astrobiologie. "La glace et les glaciers étaient et sont communs dans d'autres corps planétaires, comme Mars, et ils doivent avoir joué un rôle essentiel dans l'hydrogéologie de ces planètes, la formation et le comportement des anciens lacs, ainsi que dans le développement et l'évolution de la microbiologie martienne potentielle, " dit Parro.

Dans leur étude, L'équipe de Parro a étudié les sédiments peu profonds des lacs. Ils ont signalé la présence de bactéries sulfato-réductrices, archées méthanogènes (productrices de méthane), et substances exopolymères (polymères, comme les biofilms, sécrétée par les organismes) à partir de gammaprotéobactéries.

Preuve de vie

Don Cowan, professeur d'écologie microbienne à l'Université de Pretoria, en Afrique du sud, dit que leur présence n'est pas surprenante et "juste ce à quoi on pourrait s'attendre dans un sédiment de lac glaciaire".

Lorsqu'on leur a demandé s'il s'agissait de biomarqueurs importants, il dit que "Tout est important, dans un sens général, dans cette identification de l'un de ces biomarqueurs (qui sont des exemples de nombreux biomarqueurs possibles) dans un échantillon « astrobiologique », comme de Mars, serait une preuve définitive de la vie.

Une bibliothèque de biomarqueurs est la prochaine étape de la recherche de Parro. "Nous avons besoin de plus d'études et de compréhension des biomarqueurs que nous pouvons nous attendre à trouver dans différents environnements planétaires, " dit-il. Il s'agit d'identifier les plus universels, découvrir comment ils sont préservés et comment ils réagissent aux radiations et à d'autres conditions environnementales, puis en utilisant ces informations pour affiner leurs tests de présence de vie.

Le jeu final est de voir l'instrument SOLID avec sa puce LDC sur des missions extraplanétaires pour tester des biomarqueurs ou aider les astronautes à détecter les risques biologiques. Jusque là, les chercheurs prévoient de le déployer dans autant d'environnements terrestres que possible, des environnements extrêmes au secteur vétérinaire, dit Parro.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du magazine Astrobiology de la NASA. Explorez la Terre et au-delà sur www.astrobio.net .