La vie trouvée dans les roches sous le plancher océanique donne aux scientifiques l'espoir de trouver la vie sur Mars

Lorsque les scientifiques trouvent la vie microbienne prospérer dans certains des environnements les plus extrêmes de la Terre, cela leur donne l'espoir qu'ils pourront trouver la vie sur d'autres planètes.

Maintenant, les chercheurs ont découvert des milliards de bactéries vivant dans de minuscules fissures dans les roches volcaniques sous le fond de l'océan, à plus de neuf miles sous la surface de l'océan et à 300 pieds supplémentaires sous le fond de l'océan, selon une nouvelle étude publiée jeudi.

Et ils croient que de minuscules fissures similaires remplies d'argile dans des roches sur Mars ou en dessous de sa surface pourraient être un centre de vie similaire.

La croûte océanique supérieure, connue sous le nom de plancher océanique, a été continuellement créée sur Terre pendant environ 3,8 milliards d'années. Les volcans sous-marins libèrent de la lave à 2200 degrés Fahrenheit qui se solidifie en roche basaltique lorsque la roche chaude réagit aux profondeurs de l'océan froid.

Les évents hydrothermaux le long du plancher océanique sont connus pour soutenir les bactéries et autres formes de vie qui convertissent les minéraux en énergie plutôt qu'en lumière.

Auparavant, les chercheurs ont étudié les bactéries systèmes qui avaient entre 3,5 et 8 millions d'années. Mais 90% du fond de l'océan est beaucoup plus ancien que cela.

Yohey Suzuki, professeur agrégé au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université de Tokyo, et ses collègues ont étudié des échantillons de lave basaltique trouvés à 328 pieds sous le fond de l'océan entre Tahiti et Nouvelle-Zélande qui variait de 33 à 104 millions d'années.

Là, ils ont trouvé une richesse de vie microbienne unicellulaire vivant dans de minuscules fissures parmi la roche, qui étaient riches en fer et en argile. Pour être exact, ils estiment que 10 milliards de cellules bactériennes vivent par centimètre cube dans ces communautés. (Les bactéries connues pour vivre dans la boue le long du fond marin pâlissent en comparaison, à 100 cellules par centimètre cube.)

Les chercheurs croient que la teneur en fer de l'argile trouvée profondément sous le plancher océanique favorise la croissance de ces grandes communautés bactériennes. L'étude publiée dans la revue Biologie des communications.

"Je pensais que c'était un rêve, de voir une vie microbienne si riche dans les roches", a déclaré Suzuki. "Je m'attends presque à présent à pouvoir trouver de la vie sur Mars. Sinon, cela doit être que la vie dépend d'un autre processus qui Mars n'a pas, comme la tectonique des plaques. "

Du fond de l'océan à Mars

Les fissures se forment lorsque la lave refroidit, créant des espaces étroits de moins d'un millimètre de diamètre. Des millions d'années de résidus et d'accumulation les remplissent d'argile infusée de minéraux. Ensuite, les bactéries y trouvent une belle maison et s'y installent.

"Ces fissures sont un endroit très convivial pour la vie. Les minéraux argileux sont comme un matériau magique sur Terre; si vous pouvez trouver des minéraux argileux, vous pouvez presque toujours trouver des microbes qui y vivent", a déclaré Suzuki.

La bactérie que Suzuki et ses collègues ont trouvée est similaire à la façon dont nos cellules produisent de l'énergie, un processus qui repose sur les nutriments organiques de l'oxygène. Au lieu des ressources humaines obtenir de la surface de la Terre, ils obtiennent ce dont ils ont besoin des minéraux argileux.

L'argile est quelque chose que le rover Curiosity de la NASA a beaucoup exploré sur Mars.

Depuis que Curiosity a atterri en 2012, il explore le cratère de Gale, un lit de lac ancien vaste et sec avec une montagne de 16404 pieds – le mont Sharp – en son centre.

Les ruisseaux et les lacs ont probablement rempli le cratère de Gale il y a des milliards d'années, c'est pourquoi la NASA y a fait atterrir le rover en 2012. Les scientifiques veulent savoir si l'ancienne Mars soutenait autrefois la vie microbienne.

Mars, comme la Terre, possède également une croûte basaltique qui s'est formée il y a quatre milliards d'années. Et ces dernières années, de l'eau souterraine et du méthane ont été détectés sur la planète rouge.

La curiosité a observé et foré des échantillons de roches riches en argile du lit du lac.

Les minéraux argileux présents dans ces roches à la surface martienne pourraient être similaires à ceux des fissures rocheuses océaniques.

"Les minéraux sont comme une empreinte digitale des conditions qui étaient présentes lorsque l'argile s'est formée. Niveaux neutres à légèrement alcalins, basse température, salinité modérée, environnement riche en fer, roche basaltique – toutes ces conditions sont partagées entre l'océan profond et la surface de Mars ", a déclaré Suzuki.

Son équipe collabore avec des chercheurs du Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas, pour élaborer un plan d'examen et d'analyse d'échantillons de roche qui reviendront un jour de Mars.

Une radiographie 3D pourrait les aider à jeter un œil à l'intérieur des échantillons et à rechercher des fissures remplies de minéraux – et peut-être trouver des preuves de vie.

"Cette découverte de la vie là où personne ne l'attendait dans une roche solide sous le fond marin pourrait changer la donne pour la recherche de la vie dans l'espace", a déclaré Suzuki.

Étudier le fond de l'océan

Mais la quête de bactéries profondément sous le plancher océanique est délicate.

"Honnêtement, ce fut une découverte très inattendue. J'ai eu beaucoup de chance, car j'ai failli abandonner", a déclaré Suzuki.

Les échantillons ont été prélevés en 2010 lors du Integrated Ocean Drilling Program, un programme international de recherche marine, qui a conduit des chercheurs de Tahiti en Nouvelle-Zélande. Il s'est arrêté à trois endroits le long du chemin, utilisant un tube métallique de 9,7 milles de long pour atteindre le fond de l'océan, puis forer 410 pieds en dessous. Des carottes, des sédiments et des roches solides ont été récupérés.

Les échantillons ont été prélevés loin des évents hydrothermaux pour éviter la contamination, au cas où les bactéries seraient transportées de l'une d'entre elles vers les roches, et les roches auraient été stérilisées lors de leur remontée.

Déchirer et broyer la roche n'a donné aucun résultat.

Suzuki, inspiré par les fines tranches d'échantillons de tissus que les pathologistes utilisent pour diagnostiquer les maladies, a enduit les roches d'époxy pour maintenir la forme de la roche, puis a coupé des couches minces. Il a lavé les morceaux minces avec un colorant qui tacherait tout ADN présent.

Sous son microscope, il a vu des cellules bactériennes vertes, entourées d'argile orange et de roche noire. Suzuki a pu effectuer une analyse d'ADN du génome entier et identifier ce qui vivait à l'intérieur des fissures.

Il a trouvé des preuves de vie.