La chimiolithotrophie expérimentale assistée par voie microbienne permet de retracer les processus de bioaltération putatifs de la croûte martienne. Une étude sur la brèche martienne de Noachian Northwest Africa (NWA) 7034, composé de matériaux crustaux anciens (environ 4,5 Gyr) de Mars a livré un prototype unique de vie microbienne conçu expérimentalement sur du matériel martien réel. Comme le montrent les chercheurs dans le numéro actuel de Nature Communications Terre et Environnement , cette forme de vie d'une conception martienne pure est une riche source de biosignatures pertinentes pour Martien. L'étude a été dirigée par Tetyana Milojevic, le chef du groupe de biochimie spatiale à l'Université de Vienne.

Mars primitif est considéré comme un environnement où la vie aurait pu exister. Il fut un temps dans l'histoire géologique de Mars où elle aurait pu être très similaire à la Terre et abriter la vie telle que nous la connaissons. Contrairement aux conditions martiennes actuelles, plans d'eau liquide, une température plus chaude et une pression atmosphérique plus élevée auraient pu exister au début de l'histoire de Mars. Les premières formes de vie potentielles sur Mars auraient dû être capables de tirer de l'énergie de sources minérales inorganiques et de transformer le CO 2 en biomasse. De telles entités vivantes sont des micro-organismes mangeurs de roches appelés « chimiolithotrophes, " qui sont capables de transformer l'énergie des pierres en énergie de vie.

Les roches martiennes comme source d'énergie pour les anciennes formes de vie

"Nous pouvons supposer que des formes de vie similaires aux chimiolithotrophes existaient là-bas dans les premières années de la planète rouge, " explique l'astrobiologiste Milojevic. Les traces de cette vie ancienne (biosignatures) auraient pu être préservées dans les terrains noachiens avec une histoire géologique ancienne riche en humidité et des sources minérales qui auraient pu être colonisées par des chimiolithotrophes. Afin d'évaluer correctement les biosignatures martiennes, il est d'une importance cruciale de considérer les chimiolithotrophes dans les contextes minéralogiques martiens pertinents.

L'un des rares morceaux de roches martiennes a été récemment broyé pour envisager les caractéristiques de la vie à base de matériaux martiens. Les recherches ont utilisé la véritable brèche martienne noachienne de l'Afrique du Nord-Ouest (NWA) 7034 (surnommée "Black Beauty") pour cultiver l'extrême thermoacidophile Metallosphaera sedula, un ancien habitant des sources thermales terrestres. Cet échantillon de régolithe bréchique représente la plus ancienne croûte martienne connue des anciens âges de cristallisation (environ 4,5 Ga).

Un spécimen de "Black Beauty"

"La beauté noire fait partie des substances les plus rares sur Terre, une brèche martienne unique formée par des morceaux de croûte martienne (certains d'entre eux sont datés de 4,42 ± 0,07 milliards d'années) et éjectée il y a des millions d'années de la surface martienne. Nous avons dû choisir une approche assez audacieuse consistant à écraser quelques grammes de précieuse roche martienne pour recréer l'apparence possible de la forme de vie la plus ancienne et la plus simple de Mars, " dit Tetyana Milojevic, auteur correspondant de l'étude, à propos de la sonde fournie par des collègues du Colorado, NOUS..

Par conséquent, les chercheurs ont observé comment un noir, La masse de base à grain fin de Black Beauty a été biotransformée et utilisée afin de constituer des parties constitutives de cellules microbiennes sous forme de dépôts biominéraux. En utilisant une boîte à outils complète de techniques de pointe en coopération avec le Centre autrichien de microscopie électronique et de nanoanalyse à Graz, les chercheurs ont exploré des interactions microbiennes uniques avec la véritable brèche martienne noachienne jusqu'à la résolution nanométrique et atomique. M. sedula vivant sur du matériel crustal martien a produit des empreintes minéralogiques et métaboliques distinctes, ce qui peut fournir une opportunité de retracer les processus de bioaltération putatifs de la croûte martienne.

Analyse des empreintes métaboliques et minéralogiques

" Cultivé sur du matériel crustal martien, le microbe a formé une capsule minérale robuste composée de fer complexé, phosphates de manganèse et d'aluminium. Outre l'incrustation massive de la surface cellulaire, nous avons observé la formation intracellulaire de dépôts cristallins de nature très complexe (Fe, oxydes de manganèse, silicates de Mn mélangés). Ce sont des caractéristiques uniques de croissance sur la brèche martienne noachienne, ce que nous n'avions pas observé auparavant en cultivant ce microbe sur des sources minérales terrestres et une météorite pierreuse chondritique, " dit Milojevic, qui a récemment reçu une subvention ERC Consolidator pour ses recherches sur la biogénicité des matériaux martiens.

Les modèles de biominéralisation complexes et multiformes observés chez M. sedula cultivés sur Black Beauty ont révélé la richesse, minéralogie diversifiée et nature multimétallique de cette ancienne météorite martienne. Les modèles de biominéralisation uniques des cellules de M. sedula cultivées par Black Beauty soulignent l'importance des expériences sur des matériaux martiens authentiques pour les enquêtes astrobiologiques pertinentes pour Mars. "La recherche en astrobiologie sur Black Beauty et d'autres échantillons similaires peut fournir des connaissances inestimables pour l'analyse des échantillons de Mars retournés afin d'évaluer leur biogénicité potentielle, " conclut Milojevic.