En août 2019, Chloe Fishman a rampé dans une grotte sous le plus grand volcan actif de la planète. Avec des scientifiques de la NASA et d’autres institutions, elle était venue sur le volcan Mauna Loa d’Hawaï pour étudier les formes de vie microscopiques qui pouvaient survivre en dessous, dans l’environnement souterrain sombre et isolé connu sous le nom de « tube de lave ».
Fishman s’est abaissée de 30 pieds à travers une ouverture dans le sol formée là où une partie du tube s’était effondrée. Elle portait une lampe frontale, des gants et des genouillères. Alors que Fishman pénétrait plus profondément dans l’obscurité, elle sentit la température chuter. L’humidité de l’air l’avalait. Lorsque ses pieds ont touché le sol de la grotte, Fishman a commencé à regarder autour d’elle : « J’avais l’impression d’être entrée dans un monde différent », a-t-elle déclaré.
Elle aurait aussi bien pu être sur Mars. Et c’est précisément pourquoi Fishman et ses collègues étaient venus à Hawaï.
« Les microbes que nous avons trouvés à Hawaï pourraient être similaires aux microbes qui vivaient autrefois sur Mars, ou même aux microbes qui y vivent aujourd’hui », a déclaré Fishman, qui, au moment de cette étude, était chercheur de premier cycle dans le laboratoire de Sarah Stewart Johnson. , professeur agrégé à l’Université de Georgetown à Washington, DC Fishman est maintenant chercheur aux Instituts Gladstone de l’Université de Californie à San Francisco.
Fishman et ses collègues ont découvert que les microbes prospéraient dans le tube de lave de Mauna Loan, même dans les zones qui ne recevaient pas de lumière solaire, dont la plupart des êtres vivants sur Terre ont besoin pour survivre. Dans ces zones sombres, les microbes utilisaient probablement des produits chimiques dans les roches pour se nourrir.
Fishman et ses collègues ont découvert des dizaines d’espèces de microbes auparavant non identifiées. Ils ont également recueilli des informations sur leurs habitats qui éclaireront les stratégies pour un jour collecter des échantillons dans des tubes de lave martiens, ont rapporté les chercheurs le 17 février 2023, dans le Journal of Geophysical Research: Planètes. Mars est l’une des principales destinations de la NASA pour rechercher des signes de micro-organismes anciens ou actuels, avec plusieurs missions en cours ou en cours de développement.
Le tube de lave étudié par Fishman et ses collègues, situé sur le flanc nord du volcan, s’est formé il y a environ 200 ans, le qualifiant de « jeune » sur l’échelle de temps géologique de milliards d’années. Moins affecté que les tubes plus anciens par l’eau et d’autres conditions météorologiques, un jeune tube hawaïen ressemble mieux aux tubes de lave martiens tels qu’ils étaient il y a des milliards d’années.
Lorsque les tubes de lave se sont formés pour la première fois sur Mars, la planète rouge était probablement similaire à la Terre, avec des volcans actifs, une atmosphère, un climat plus chaud et de l’eau qui coule. Étant donné que ces conditions ont contribué à nourrir la vie sur Terre, elles ont peut-être fait de même sur Mars. Même si la surface martienne est devenue inhospitalière pour les créatures vivantes après que la planète a perdu son atmosphère, s’est refroidie et s’est asséchée il y a environ 3 milliards d’années, les microbes auraient pu migrer sous terre, soupçonnent les scientifiques.
À l’intérieur du tunnel de lave hawaïen, illuminé par des lampes frontales, les murs étaient illuminés d’une peinture murale jaune, orange, rose, verte et blanche. Ces matériaux contenaient une gamme de minéraux, dont du gypse et de la calcite, disposés dans des formes qui rappelaient à Fishman les champignons et le pop-corn. Alors que Fishman était venu à la grotte pour racler les flocons de la grotte et les ramener au laboratoire pour rechercher la vie microbienne, la plupart de ses collègues étaient venus étudier les minéraux. Les travaux sur les minéraux sont en cours, mais ils recouperont ceux de Fishman si certains des minéraux s’avèrent plus susceptibles que d’autres d’héberger des microbes. Les informations tirées de cette recherche pourraient aider les rovers martiens à identifier des sites prometteurs à échantillonner pour détecter des signes de vie passée ou présente.
« Nous avons identifié des minéraux similaires à ceux trouvés au Mauna Loa sur la surface martienne et juste en dessous », a déclaré Amy McAdam, géochimiste au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. McAdam est membre de l’équipe scientifique derrière le rover Curiosity de la NASA, qui explore Mars et analyse également des échantillons prélevés à la surface dans son laboratoire de chimie à bord.
« Même s’il est difficile de déceler des signes de vie dans les minéraux martiens, nous pouvons encore en apprendre beaucoup sur les conditions environnementales du début de Mars et si ces conditions étaient propices à la vie ou non », a déclaré McAdam.
Après une semaine de travail dans le tube de lave, Fishman a ramené environ 20 échantillons d’une demi-cuillère à café au laboratoire de Johnson. Elle a versé chacun dans un tube à essai rempli de liquide et de billes de verre de la taille de grains de sable. Un appareil du laboratoire les a secoués pour briser les échantillons, libérant ainsi des cellules dans le liquide. Cela a permis à Fishman d’extraire l’ADN des cellules. Le séquençage de l’ADN a révélé les codes génétiques des organismes.
Fishman a séquencé les génomes de 72 nouveaux organismes. Jusqu’à présent, elle a analysé les génomes de deux microbes, ce qui lui a permis de les classer en fonction de leurs caractéristiques et de les ajouter à des bases de données mondiales.
Plus d’information:
CB Fishman et al, Partitionnement de niche extrême et matière noire microbienne dans un tube de lave Mauna Loa, Journal of Geophysical Research: Planètes (2023). DOI : 10.1029/2022JE007283