Les premières traces morphologiques de vie sur Terre sont souvent très controversées, à la fois parce que des processus non biologiques peuvent produire des structures relativement similaires et parce que ces fossiles ont souvent été soumis à une altération et à un métamorphisme avancés.
Les stromatolites, structures organo-sédimentaires en couches reflétant des interactions complexes entre les communautés microbiennes et leur environnement, ont longtemps été considérées comme des macrofossiles clés pour la détection de la vie dans les roches sédimentaires anciennes ; cependant, l’origine biologique des stromatolithes anciens a souvent été critiquée.
Un article paru vendredi dans la revue Géologie utilise une gamme de techniques analytiques avancées en deux et trois dimensions pour établir les origines biologiques des plus anciens stromatolites de la Terre de la formation de Dresser, vieille de 3,48 milliards d’années, à Pilbara, en Australie occidentale.
Bien que ces stromatolites aient subi une diagenèse et une altération sévères et ne conservent aucune matière organique, une équipe dirigée par le Dr Keyron Hickman-Lewis du Natural History Museum de Londres a utilisé la microscopie optique et électronique, la géochimie élémentaire, la spectroscopie Raman et le laboratoire et tomographie synchrotron pour identifier de nombreuses caractéristiques indiquant une origine biologique.
En plus d’effectuer une tomographie en laboratoire de la macrostructure stromatolitique 3D, l’équipe a pu obtenir les premières tailles de pixels et de voxels submicroniques pour l’imagerie des microstructures de stromatolites précambriennes par imagerie à contraste de phase à l’aide de la ligne de lumière SYRMEP au synchrotron Elettra, Trieste, Italie. Cela a permis l’identification de morphologies de couches non uniformes, d’espaces vides résultant du dégazage de matériaux organiques en décomposition et de structures verticales en forme de piliers interprétées comme une structure de palissade microbienne, un indicateur courant de la croissance phototrophe.
Les stromatolites de la formation de Dresser ont été principalement remplacées par de l’hématite (oxyde de fer) en raison de l’altération récente. Bien que cela rende les analyses géochimiques organiques impossibles, cette composition est très pertinente pour la recherche de la vie sur Mars.
Les roches sédimentaires à la surface de Mars ont été soumises à une oxydation généralisée similaire et comprennent également principalement des oxydes de fer dans leurs centimètres supérieurs à mètres. À cet égard, les stromatolites de la Formation de Dresser peuvent être des matériaux particulièrement pertinents pour nous informer d’un style précis de préservation de la biosignature attendue sur Mars.
Alors que le rover Mars 2020 Perseverance poursuit son exploration du cratère Jezero, nous devons rechercher des expressions morphologiques de la vie ressemblant à celles identifiées dans la formation de Dresser et nous préparer à des analyses multi-techniques avancées lorsque des échantillons martiens seront finalement renvoyés sur Terre.
Plus d’information:
K. Hickman-Lewis et al, Aperçus avancés en deux et trois dimensions des stromatolites les plus anciens de la Terre (environ 3,5 Ga): perspectives de recherche de vie sur Mars, Géologie (2022). DOI : 10.1130/G50390.1