Des bactéries voyageuses : comment la vie pourrait survivre d’une planète à l’autre

Une éjection cosmique vers la Terre et au-delà

L’hypothèse fascine le monde scientifique et fait l’objet d’une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans la revue PNAS Nexus. Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins révèlent que de minuscules formes de vie, nichées dans les débris générés par l’impact d’un astéroïde, pourraient être catapultées vers d’autres planètes, y compris la Terre, et survivre au voyage. Ce travail démontre qu’une bactérie particulièrement robuste supporte aisément une pression extrême, comparable à celle d’une éjection depuis Mars après une collision cosmique.

Le micro-organisme étudié résiste aux conditions inhospitalières qu’il rencontrerait obligatoirement lors de son périple interplanétaire. Cette découverte suggère que les micro-organismes peuvent tolérer des environnements nettement plus extrêmes que ce qui était attendu. Elle soulève de nouvelles interrogations sur les origines mêmes du vivant, tout en présentant des implications majeures pour les missions spatiales et la protection planétaire.

K.T. Ramesh, l’auteur principal de l’étude, souligne l’ampleur de ces résultats. « La vie pourrait en réalité survivre à son éjection d’une planète et à son déplacement vers une autre, » déclare-t-il. « C’est une affaire vraiment importante qui modifie la façon dont vous réfléchissez à la question de savoir comment la vie commence et comment la vie a commencé sur Terre. »

La théorie de la lithopanspermie mise à l’épreuve

La surface de la majorité des corps du système solaire est recouverte de cratères d’impact. Mars, une planète susceptible d’abriter la vie, compte parmi les objets célestes les plus marqués par ces collisions. Les chercheurs savent que les frappes d’astéroïdes peuvent propulser de la matière à travers l’espace, un fait corroboré par les météorites martiennes qui ont été découvertes sur Terre.

Les scientifiques se sont longtemps demandé si des formes de vie pouvaient être lancées lors de l’impact d’un astéroïde. Protégées à l’intérieur des débris éjectés, elles atterriraient alors sur une autre planète. Ce concept précis est connu sous le nom d’hypothèse de la lithopanspermie. Les expériences menées précédemment pour tester cette théorie n’avaient pas été concluantes, car elles ciblaient des organismes couramment trouvés sur Terre, plutôt qu’une forme de vie adaptée aux environnements extrêmes d’autres planètes.

Pour étudier la manière dont un micro-organisme gèrerait de façon réaliste le stress d’une éjection planétaire, l’équipe a conçu une méthode permettant de reproduire la pression en s’appuyant sur un modèle biologique singulier. Le choix s’est porté sur Deinococcus radiodurans, une bactérie présente dans les hauts déserts du Chili, notoire pour sa capacité à survivre aux conditions les plus inhospitalières, proches de celles de l’espace. Elle résiste au froid extrême, à la sécheresse ou aux radiations intenses, et possède une coquille épaisse couplée à une remarquable capacité d’auto-réparation. « Nous ne savons pas encore s’il y a de la vie sur Mars, mais s’il y en a, il est probable qu’elle possède des capacités similaires, » précise K.T. Ramesh.

Recréer l’impact d’un astéroïde en laboratoire

Afin de simuler la pression d’une frappe d’astéroïde et une éjection depuis le sol martien, les scientifiques ont élaboré un protocole strict. Ils ont pris en sandwich le microbe entre des plaques de métal, avant de tirer un projectile dans sa direction au moyen d’un canon à gaz. Le projectile a percuté les plaques à des vitesses atteignant les 300 miles par heure.

Ce dispositif balistique a généré une pression comprise entre 1 et 3 gigapascals. Pour offrir une perspective claire, la pression mesurée au fond de la fosse des Mariannes, la partie la plus profonde des océans de la Terre, équivaut à un dixième de gigapascal. La pression la plus basse générée lors de cette expérience représente donc plus de dix fois cette valeur océanique extrême.

Une fois les microbes soumis à ces tirs, l’équipe a entrepris de vérifier s’ils avaient survécu. Les chercheurs ont ensuite minutieusement examiné le matériel génétique des survivants dans le but de trouver des indices sur la manière dont ils ont géré une telle pression mécanique.

Une bactérie qui refuse de mourir

Les observations confirment que ces bactéries se sont révélées très difficiles à tuer. Elles ont survécu à presque tous les tests réalisés à une pression de 1,4 gigapascal, tandis que 60 % d’entre elles ont résisté à une pression de 2,4 gigapascals. Les cellules n’ont montré aucun signe de dommage après les frappes à basse pression. Après les expériences à plus haute pression, l’équipe a cependant observé quelques membranes rompues ainsi que des dommages internes.

Lily Zhao, l’auteure principale des travaux, décrit les réactions de l’équipe face à ces résultats. « Nous nous attendions à ce qu’elle soit morte à cette première pression, » indique-t-elle. « Nous avons commencé à tirer de plus en plus vite. Nous avons continué à essayer de la tuer, mais elle était vraiment difficile à tuer. » En fin de compte, ce qui a rendu l’âme, c’est l’équipement de laboratoire. La configuration en acier qui maintenait les plaques s’est effondrée avant les bactéries.

Lorsque des astéroïdes percutent Mars, les fragments éjectés subissent une variété de pressions, s’approchant peut-être des 5 gigapascals, bien que certains puissent connaître des niveaux beaucoup plus élevés. Dans ce cadre de test, le microbe a survécu sans difficulté à près de 3 gigapascals, un niveau bien supérieur à ce qui était jugé possible jusqu’alors. « Nous avons montré qu’il est possible pour la vie de survivre à un impact et à une éjection à grande échelle, » affirme Lily Zhao. « Ce que cela signifie, c’est que la vie peut potentiellement se déplacer entre les planètes. Peut-être que nous sommes des Martiens ! »

Des conséquences directes pour les missions spatiales

La possibilité que la vie se propage entre les corps planétaires a des implications significatives pour la protection planétaire et les missions spatiales. Les protocoles encadrant ces missions évaluent systématiquement la probabilité que la vie survive sur la planète cible. Lorsque des expéditions se rendent sur des mondes susceptibles de maintenir la vie, comme Mars, des restrictions strictes et des mesures de sécurité sont appliquées pour éviter de contaminer la planète avec la vie terrestre. De la même manière, lorsqu’une mission rapporte des matériaux d’une planète, des mesures très sévères sont mises en place pour contrôler l’éventuelle libération de cette vie sur Terre.

Ce travail démontrant que des matériaux en provenance de Mars pourraient atteindre d’autres corps célestes, l’équipe indique que les politiques actuelles pourraient devoir être réévaluées. Cela concerne tout particulièrement les deux lunes voisines de Mars, qui ne font l’objet d’aucune restriction pour le moment. Phobos, en particulier, orbite si près de Mars que tout éjecta qui s’y rend est probablement exposé à une pression bien moindre que celle requise pour atteindre la Terre. « Nous pourrions devoir être très prudents quant aux planètes que nous visitons, » prévient K.T. Ramesh.

Pour la suite de leurs travaux, les chercheurs espèrent explorer si des impacts répétés d’astéroïdes se traduisent par des populations bactériennes plus robustes, ou si les bactéries s’adaptent à ce type de stress spécifique. Ils souhaiteraient évaluer si d’autres organismes, incluant les champignons, peuvent survivre à ces mêmes conditions. Cette prochaine phase impliquera le reste de l’équipe scientifique, qui compte parmi ses autres auteurs Cesar A. Perez-Fernandez et Jocelyne DiRuggiero.

Selon la source : phys.org