Une équipe de recherche internationale dirigée par le scientifique du ZARM, le Dr Cyprien Verseux, a identifié une sous-espèce de cyanobactérie qui semble être la mieux adaptée à une utilisation dans un système de survie biologique qui permettrait aux humains de survivre sur Mars. Les résultats sont publiés dans la revue Applied and Environmental Microbiology .

À première vue, l'environnement inhospitalier de la planète rouge semble contenir peu de ressources utilisables pour un système de survie ou de production alimentaire. Mais l'atmosphère à haute teneur en carbone (95%), contenant de l'azote et le sol de régolithe rouge, riche en fer et en une multitude d'autres métaux et minéraux, conviennent à de tels bioprocédés - et la clé sont les cyanobactéries. Alors que sur Terre, ils apparaissent souvent comme des algues bleu-vert ennuyeuses et gâchent notre plaisir de baignade estivale, dans le contexte de Mars, ils peuvent être décrits comme des maîtres de la survie. Alimentés par la poussière et l'atmosphère martiennes, et dotés de la capacité de photosynthèse, certains micro-organismes de ce phylum pourraient produire de l'oxygène et former de la biomasse, ce qui pourrait servir à diverses fins, y compris la production alimentaire.

"Lorsque les humains iront sur Mars, nous devrons leur fournir de grandes quantités de consommables :de la nourriture, de l'eau, de l'oxygène, et parfois des médicaments. Et si notre présence là-bas doit être durable, tout ce qui ne peut pas venir de la Terre, les coûts et les risques serait trop élevé », a déclaré le Dr Cyprien Verseux, chef du Laboratoire de microbiologie spatiale appliquée au Centre de technologie spatiale appliquée et de microgravité de l'Université de Brême.

Qu'est-ce qui rend la bactérie modèle si spéciale ?

L'approche consistant à concevoir un système de survie basé sur les cyanobactéries n'est pas nouvelle dans la recherche sur l'exploration spatiale, mais les progrès dans ce domaine ont été ralentis par l'absence d'une bactérie modèle partagée - le phylum des cyanobactéries compte des milliers d'espèces. Cyprien Verseux et ses collègues viennent d'identifier la souche de cyanobactérie Anabaena sp. PCC 7938 comme très prometteur pour un système de survie sur Mars. Ils suggèrent que ce pourrait être le modèle partagé dont le terrain a besoin.

Verseux explique comment ils sont arrivés aux résultats :"Nous avons d'abord présélectionné quelques souches de cyanobactéries sur la base des connaissances déjà disponibles. Nous avons ensuite recherché des informations sur l'ADN génomique de ces souches, et enfin les avons comparées à travers une série d'expériences en laboratoire. En bref , nous avions deux ensembles de critères :le premier portait sur les capacités des cyanobactéries à se nourrir des ressources disponibles sur Mars. Le second portait sur leurs capacités à soutenir la croissance d'autres organismes, comme les plantes comestibles et d'autres bactéries, qui seraient très précieuses. mais ne pouvait pas utiliser les ressources martiennes aussi directement."

Pour ce dernier point, l'équipe a réussi, entre autres, à cultiver la lentille d'eau comme plante supérieure riche en nutriments, en utilisant des extraits de la biomasse de cyanobactéries comme seule matière première.

"Cette plante pousse extrêmement vite et est complètement comestible, ce qui en fait un candidat de choix pour l'agriculture sur Mars. Fait amusant, nous avons en fait isolé notre lentille d'eau d'un ruisseau dans le parc paysager de Brême", a déclaré Tiago Ramalho, également scientifique. au ZARM et premier auteur de l'étude.

Avec ces découvertes, l'équipe scientifique espère dynamiser la recherche sur les processus dits d'utilisation des ressources in situ pour Mars, c'est-à-dire l'utilisation des ressources natives de la planète rouge. Pour Cyprien Verseux, la perspective est claire :« Nos travaux, et ceux de collègues dans ce domaine, ont apporté des preuves de concept prometteuses. Il semble que les cyanobactéries pourraient effectivement être alimentées à partir des ressources martiennes et, ensuite, être utilisées pour alimenter d'autres bioprocédés. Mais savoir que ce système pourrait fonctionner ne suffit pas. Nous devons l'améliorer, évaluer s'il pourrait être suffisamment efficace pour valoir la peine d'être intégré dans des missions vers Mars et, si c'est le cas, développer des solutions pratiques, y compris du matériel et des processus. ."

Ils souhaitent également mieux comprendre les mécanismes biologiques qui font que la souche sélectionnée d'Anabaena sp. PCC 7938 si précieux. "Les choses ne font que commencer et la quantité de travail de recherche qui reste pourrait être décourageante. Heureusement, cela prend la direction d'un effort hautement collaboratif :le nombre d'équipes contribuant aux systèmes de survie à base de cyanobactéries augmente rapidement", a déclaré Verseux. L'équipe ZARM espère que sa souche de modèle facilitera la comparaison des résultats et s'appuiera sur le travail de chacun. + Explorer plus loin

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