L'environnement extrêmement salé, très froid et presque sans oxygène sous le pergélisol de Lost Hammer Spring dans l'Extrême-Arctique canadien est celui qui ressemble le plus à certaines régions de Mars. Donc, si vous voulez en savoir plus sur les types de formes de vie qui auraient pu exister - ou peuvent encore exister - sur Mars, c'est un bon endroit à regarder. Après de nombreuses recherches dans des conditions extrêmement difficiles, des chercheurs de l'Université McGill ont découvert des microbes qui n'avaient jamais été identifiés auparavant. De plus, en utilisant des techniques génomiques de pointe, ils ont pu mieux comprendre leur métabolisme.

Dans un article récent dans The ISME Journal , les scientifiques démontrent, pour la première fois, que les communautés microbiennes vivant dans l'Extrême-Arctique canadien, dans des conditions analogues à celles de Mars, peuvent survivre en mangeant et en respirant des composés inorganiques simples d'un type qui a été détecté sur Mars (comme le méthane , sulfure, sulfate, monoxyde de carbone et dioxyde de carbone). Cette découverte est si convaincante que des échantillons des sédiments de surface de Lost Hammer ont été sélectionnés par l'Agence spatiale européenne pour tester les capacités de détection de la vie des instruments qu'ils prévoient d'utiliser lors de la prochaine mission ExoMars.

Développer un plan pour la vie sur Mars

Lost Hammer Spring, au Nunavut dans le Haut-Arctique canadien, est l'une des sources terrestres les plus froides et les plus salées découvertes à ce jour. L'eau qui remonte à travers 600 mètres de pergélisol jusqu'à la surface est extrêmement salée (~24% de salinité), perpétuellement à des températures inférieures à zéro (~−5 °C) et ne contient presque pas d'oxygène (<1ppm d'oxygène dissous). Les concentrations très élevées de sel empêchent la source Lost Hammer de geler, maintenant ainsi un habitat d'eau liquide même à des températures inférieures à zéro. Ces conditions sont analogues à celles trouvées dans certaines régions de Mars, où des gisements de sel étendus et d'éventuelles sources de sel froides ont été observés. Et bien que des études antérieures aient trouvé des preuves de microbes dans ce type d'environnement semblable à celui de Mars, il s'agit de l'une des rares études à trouver des microbes vivants et actifs

Pour mieux comprendre le type de formes de vie qui pourraient exister sur Mars, une équipe de recherche de l'Université McGill, dirigée par Lyle Whyte du Département des sciences des ressources naturelles, a utilisé des outils génomiques de pointe et des méthodes de microbiologie unicellulaire pour identifier et caractériser une nouvelle, et plus important encore, une communauté microbienne active dans ce printemps unique. Trouver les microbes, puis séquencer leur ADN et leur ARNm n'a pas été une tâche facile.

Il faut une forme de vie inhabituelle pour survivre dans des conditions difficiles

"Il a fallu quelques années de travail avec les sédiments avant de pouvoir détecter avec succès des communautés microbiennes actives", explique Elisse Magnuson, titulaire d'un doctorat. étudiant dans le laboratoire de Whyte et premier auteur de l'article. "La salinité de l'environnement interfère à la fois avec l'extraction et le séquençage des microbes, donc quand nous avons pu trouver des preuves de communautés microbiennes actives, ce fut une expérience très satisfaisante."

L'équipe a isolé et séquencé l'ADN de la communauté printanière, leur permettant de reconstruire les génomes d'environ 110 micro-organismes, dont la plupart n'avaient jamais été vus auparavant. Ces génomes ont permis à l'équipe de déterminer comment ces créatures survivent et prospèrent dans cet environnement extrême unique, agissant comme des plans pour des formes de vie potentielles dans des environnements similaires. Grâce au séquençage de l'ARNm, l'équipe a pu identifier des gènes actifs dans les génomes et identifier essentiellement des microbes très inhabituels métabolisant activement dans l'environnement printanier extrême.

Pas besoin de matière organique pour soutenir la vie

"Les microbes que nous avons trouvés et décrits à Lost Hammer Spring sont surprenants, car, contrairement à d'autres micro-organismes, ils ne dépendent pas de matières organiques ou d'oxygène pour vivre", ajoute Whyte. "Au lieu de cela, ils survivent en mangeant et en respirant des composés inorganiques simples tels que le méthane, les sulfures, le sulfate, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, qui se trouvent tous sur Mars. Ils peuvent également fixer le dioxyde de carbone et les gaz azotés de l'atmosphère, qui les rend hautement adaptés à la fois à la survie et à la prospérité dans des environnements très extrêmes sur Terre et au-delà."

Les prochaines étapes de la recherche consisteront à cultiver et à caractériser davantage les membres les plus abondants et les plus actifs de cet étrange écosystème microbien, afin de mieux comprendre pourquoi et comment ils prospèrent dans la boue très froide et salée de la source Lost Hammer. Les chercheurs espèrent que cela, à son tour, aidera à l'interprétation des isotopes passionnants mais énigmatiques du soufre et du carbone qui ont été très récemment obtenus du Curiosity Rover de la NASA dans le cratère Gale sur Mars. + Explorer plus loin

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