Panspermie : des bactéries extrêmophiles sur Mars pourraient survivre pendant des centaines de millions d’années
Combien de temps une hypothétique bactérie peut-elle survivre dans les dures conditions actuelles de Mars ?
Les bactéries en question sont peut-être hypothétiques, mais les implications ne le sont pas. Mars est peut-être un désert aride aujourd’hui, mais elle a pu être un environnement luxuriant à son apogée, et il est possible que des micro-organismes se cachent encore sous sa surface. Une autre implication importante serait pour l’exploration spatiale, si les futurs astronautes apportent des bactéries sur Mars, cela pourrait signifier une contamination éternelle.
Image d’entête : la bactérie Deinococcus radiodurans, qui est également connue sous le surnom de “Conan la bactérie” pour son caractère polyextrêmophile et présentant la plus grande résistance aux radiations ionisantes . (Michael Daly/ USU)
Mais il pourrait y avoir un aspect encore plus important à cette question : que se passerait-il si, après des millions d’années de dormance, des bactéries martiennes atteignaient la Terre ?
Selon Michael Daly, professeur de pathologie à l’Uniformed Services University of the Health Sciences (USU/ États-Unis) et l’un des auteurs de l’étude (lien plus bas), cette recherche est très pertinente pour le concept de panspermie, la dispersion de la vie dans l’univers. Cette théorie a été introduite pour la première fois par le chimiste Svante August Arrhenius, lauréat du prix Nobel, au début du XXe siècle.
Cette étude offre donc un nouveau contexte expérimental aux questions qui ont été posées depuis l’introduction du concept de panspermie : combien de temps la vie peut-elle durer dans l’espace, et quels mécanismes pourraient faciliter la persistance de cette dernière dans les environnements gelés et desséchés de petits corps, de lunes et de planètes du système solaire, et au-delà.
Il n’y a pas d’eau liquide en circulation à la surface de Mars, de sorte que les micro-organismes présents sur la planète rouge se dessèchent tout simplement, mais ce n’est pas parce qu’ils se dessèchent qu’ils ne survivent pas. Au contraire, certains micro-organismes peuvent survivre presque indéfiniment, à moins d’être bombardés par des radiations trop fortes pour eux.
Un problème clé de la capacité des micro-organismes à survivre sur Mars (et à survivre à la panspermie en général) est leur capacité à survivre aux rayonnements ionisants. Les rayonnements ionisants (rayons X, rayons gamma, protons solaires) sont partout, et la capacité de survie dépend donc de la capacité d’une créature à résister à ce type d’exposition.
Selon les chercheurs :
La question centrale que nous nous posons tous est la suivante : Une vie microbienne dormante pourrait-elle se cacher sur Mars, et quelles sont les chances qu’elle soit vivante et puisse revenir sur Terre lors des prochaines missions de retour d’échantillons vers Mars et sa lune Phobos ?
De précédentes études (lien ci-dessous) ont révélé que certaines bactéries terrestres (Deinococcus radiodurans) pouvaient survivre pendant plus d’un million d’années sous l’effet du fort rayonnement ionisant de Mars. Mais l’étude menée par Daly et ses collègues a révélé que les bactéries pourraient en fait survivre pendant 280 millions d’années, voire plus. En d’autres termes, si la vie a existé sur Mars, nous avons de bonnes chances d’en trouver encore des traces.
En 2020 :
Les chercheurs ont soumis les organismes aux conditions qu’ils pourraient rencontrer sur Mars, puis ont simulé l’exposition aux radiations, en calculant la durée de leur survie dans différents scénarios. Ils ont utilisé six organismes modèles pour leur étude, c’est-à-dire des microbes dont le génome entier a été séquencé et étudié depuis des décennies. Ces organismes comprennent des bactéries et des champignons.
Toujours selon les chercheurs :
Nous savons beaucoup de choses sur eux. Je travaille avec le Deinococcus depuis 1992 ; les levures depuis 1988. Le coauteur Peter Setlow, de l’Université de Californie du Nord, travaille sur les spores de Bacillus depuis 40 ans. La levure de boulangerie (S. cerevisiae) extrêmement résistante aux radiations que nous avons utilisée provient d’un chêne de Slovénie et a été fournie par les coauteurs Cene Gostinćar et Nina Gunde-Cimerman de l’université de Ljubljana, en Slovénie, qui entretiennent une collection de milliers de champignons extrêmophiles.
Et Daly d’ajouter que certains de ces micro-organismes sont aussi exactement le type de vie que l’on pourrait s’attendre à voir évoluer sur Mars. Cependant, les six organismes testés survivraient très différemment selon les conditions environnementales. Certaines bactéries, comme la D. radiodurans, pourraient survivre jusqu’à 280 millions d’années sans accumuler une dose écrasante de radiations. En revanche, d’autres organismes pourraient survivre pendant environ 50 millions d’années.
Ces résultats sont d’autant plus intéressants que les futures missions sur Mars, notamment l’astromobile (rover) ExoMars (Rosalind Franklin) et le Mars Life Explorer, transporteront des foreuses pour extraire des matériaux jusqu’à 2 mètres sous la surface. Compte tenu des résultats de cette étude, ces missions ont de bonnes chances de trouver des traces de vie sur Mars, si cette vie a un jour existé.
Cette profondeur est importante : les bactéries présentes à la surface ne peuvent tout simplement pas survivre au bombardement de radiations. Mais si elles sont enterrées à seulement 10 cm sous la surface, elles peuvent survivre jusqu’à 1,5 million d’années, et à 10 mètres de profondeur, elles pourraient survivre jusqu’à 280 millions d’années.
Mais cela met également en évidence un autre problème : la contamination.
Les chercheurs se sont penchés à la fois sur la contamination vers l’avant et vers l’arrière, en d’autres termes, ils ont examiné l’idée que des micro-organismes atteignent la Terre depuis Mars, mais aussi la possibilité de contaminer Mars.
Selon Brian Hoffman, de l’université Northwestern (États-Unis), coauteur principal de l’étude :
Nous avons conclu que la contamination terrestre de Mars serait essentiellement permanente, sur des périodes de plusieurs milliers d’années. Cela pourrait compliquer les efforts scientifiques visant à rechercher la vie martienne. De même, si des microbes ont évolué sur Mars, ils pourraient être capables de survivre jusqu’à aujourd’hui. Cela signifie que le retour d’échantillons martiens pourrait contaminer la Terre.
Cela signifie que toute mission vers Mars devra être extrêmement prudente pour éviter d’y livrer des microbes et empêcher une contamination permanente.
Mais il y a un autre aspect à prendre en compte : le calendrier. Si Mars était effectivement habitable (et habitée), il y a bien plus de 280 millions d’années. Pourtant, il pourrait y avoir un moyen d’expliquer comment des micro-organismes ont pu survivre pendant des milliards d’années.
Selon Michael Daly :
Bien que D. radiodurans enterré dans le sous-sol martien ne puisse pas survivre en dormance pendant les 2 à 2,5 milliards d’années estimées depuis la disparition de l’eau courante sur Mars, de tels environnements martiens sont régulièrement altérés et fondus par des impacts de météorites. Nous suggérons que la fonte périodique pourrait permettre un repeuplement et une dispersion intermittents. De plus, si la vie martienne a un jour existé, même si des formes de vie viables ne sont pas actuellement présentes sur Mars, leurs macromolécules et leurs virus survivraient beaucoup, beaucoup plus longtemps. Cela renforce la probabilité que, si la vie a un jour évolué sur Mars, cela sera révélé par les missions futures.
En définitive, cette étude n’a pas démontré que quelque chose s’est produit, juste que cela pourrait se produire. Nous avons encore besoin de preuves expérimentales pour confirmer ces idées, mais lorsque de nouvelles missions seront lancées vers Mars, elles seront armées de ces nouvelles informations.
l’étude publiée dans Astrobiology : Effects of Desiccation and Freezing on Microbial Ionizing Radiation Survivability: Considerations for Mars Sample Return et présentée sur le site de l’université Northwestern : Ancient bacteria might lurk beneath Mars’ surface.