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Une fenĂȘtre sur la vie sur Mars

Des microbes dĂ©couverts dans l’Arctique canadien nous renseignent sur les formes de vie qui pourraient exister sur Mars
±ÊłÜČú±ôŸ±Ă©: 21 June 2022

Sous le pergĂ©lisol de la source de Lost Hammer, dans le Haut-Arctique canadien, se trouve un milieu extrĂȘmement salĂ©, trĂšs froid et presque dĂ©pourvu d’oxygĂšne comparable Ă  certaines rĂ©gions de Mars. C’est l’endroit oĂč aller pour quiconque s’intĂ©resse aux formes de vie qui pourraient exister ou avoir existĂ© sur Mars. Des travaux intensifs dans des conditions extrĂȘmement difficiles ont menĂ© une Ă©quipe de recherche de l’UniversitĂ© Âé¶čAV Ă  la dĂ©couverte de microbes encore jamais rĂ©pertoriĂ©s. Tirant parti de techniques de gĂ©nomique de pointe, les chercheurs ont Ă©galement recueilli des donnĂ©es sur le mĂ©tabolisme de ces microbes. Dans une Ă©tude publiĂ©e rĂ©cemment dans , les scientifiques ont dĂ©montrĂ©, pour la premiĂšre fois, que des populations microbiennes vivant dans le Haut-Arctique canadien, dans des conditions similaires Ă  celles qui rĂšgnent sur Mars, pouvaient survivre en absorbant des composĂ©s inorganiques simples Ă©galement prĂ©sents sur Mars – mĂ©thane, sulfure, sulfate, monoxyde de carbone et dioxyde de carbone. Cette dĂ©couverte est si intĂ©ressante que l’Agence spatiale europĂ©enne a sĂ©lectionnĂ© des Ă©chantillons des sĂ©diments de surface de la source Lost Hammer, qui serviront Ă  la mise Ă  l’essai des capacitĂ©s de dĂ©tection de la vie des instruments devant ĂȘtre utilisĂ©s lors de la prochaine mission ExoMars.

Un modĂšle de la vie sur Mars

SituĂ©e au Nunavut dans le Haut-Arctique canadien, la source de Lost Hammer est l’une des sources terrestres les plus froides et les plus salĂ©es dĂ©couvertes Ă  ce jour. L’eau qui peut traverser jusqu’à 600 mĂštres de pergĂ©lisol pour atteindre la surface prĂ©sente une salinitĂ© extrĂȘme de 24 %, se maintient Ă  une tempĂ©rature avoisinant les -5 °C et est pratiquement dĂ©pourvue d’oxygĂšne (niveau d’oxygĂšne dissous infĂ©rieur Ă  1 ppm). La source Lost Hammer ne gĂšle jamais en raison de sa trĂšs forte concentration en sel; l’habitat aquatique reste donc liquide malgrĂ© des tempĂ©ratures nĂ©gatives. Ces conditions sont similaires Ă  celles de certaines rĂ©gions sur Mars, oĂč de vastes dĂ©pĂŽts de sel et des sources salines froides potentielles ont Ă©tĂ© observĂ©s. Des Ă©tudes prĂ©cĂ©dentes ont fait Ă©tat de traces de microbes dans des milieux s’apparentant Ă  ceux qu’on trouve sur Mars, mais celle-ci est l’une des rares Ă  rĂ©vĂ©ler la prĂ©sence de microbes vivants et actifs.

L’équipe de recherche de l’UniversitĂ© Âé¶čAV, dirigĂ©e par le professeur Lyle Whyte du DĂ©partement des sciences des ressources naturelles, s’est mise en quĂȘte de donnĂ©es sur les formes de vie qui pourraient exister sur Mars. À l’aide d’outils gĂ©nomiques de pointe et de mĂ©thodes de microbiologie cellulaire, elle a dĂ©tectĂ© et caractĂ©risĂ© une population microbienne jamais rĂ©pertoriĂ©e et, surtout, active. La recherche de microbes dans cette source exceptionnelle, puis le sĂ©quençage de leurs ADN et ARNm, n’ont pas Ă©tĂ© chose facile.

Une forme de vie adaptĂ©e aux conditions extrĂȘmes

« Ce n’est qu’au bout de quelques annĂ©es de travail sur les sĂ©diments que nous avons rĂ©ussi Ă  dĂ©tecter la prĂ©sence de populations microbiennes actives », explique Elisse Magnuson, doctorante au laboratoire du Pr Whyte et auteure principale de l’article. « La salinitĂ© du milieu nuit Ă  l’extraction et au sĂ©quençage des microbes. La dĂ©couverte de traces de populations microbiennes actives a donc Ă©tĂ© particuliĂšrement gratifiante. »

L’équipe a isolĂ© et sĂ©quencĂ© l’ADN des microbes prĂ©levĂ©s dans la source et a ainsi pu reconstruire le gĂ©nome d’environ 110 microorganismes, dont la plupart n’avaient jamais Ă©tĂ© observĂ©s auparavant. À partir de ces gĂ©nomes, les chercheurs ont dĂ©couvert comment les microorganismes arrivaient Ă  survivre et Ă  se dĂ©velopper dans ce milieu inhospitalier, recueillant ainsi des donnĂ©es pouvant s’appliquer Ă  des formes de vie potentielles dans des milieux similaires. GrĂące au sĂ©quençage de l’ARNm, l’équipe a repĂ©rĂ© des gĂšnes actifs dans les gĂ©nomes et caractĂ©risĂ© des microbes trĂšs inhabituels qui se mĂ©tabolisaient dans ces conditions extrĂȘmes.

La vie sans matiĂšres organiques

« Les microbes que nous avons trouvĂ©s et caractĂ©risĂ©s Ă  la source Lost Hammer sont Ă©tonnants; contrairement Ă  d’autres microorganismes, ils n’ont pas besoin d’oxygĂšne ni de matiĂšres organiques pour vivre, prĂ©cise le Pr Whyte. Ils survivent en absorbant des composĂ©s inorganiques simples, tels que du mĂ©thane, des sulfures, des sulfates, du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone, Ă©galement prĂ©sents sur Mars. Comme ils peuvent Ă©galement fixer le dioxyde de carbone et l’azote de l’atmosphĂšre, ils sont trĂšs bien outillĂ©s pour survivre et s’épanouir dans des milieux hostiles sur Terre ou ailleurs. »

Les chercheurs se pencheront maintenant sur la culture et la caractĂ©risation plus poussĂ©e des membres les plus abondants et les plus actifs de cet Ă©trange Ă©cosystĂšme microbien afin de mieux comprendre comment ils peuvent vivre dans les conditions de froid et de salinitĂ© extrĂȘmes de la source de Lost Hammer. L’équipe espĂšre que ses travaux pourront ensuite permettre de dĂ©coder les mystĂ©rieux isotopes de soufre et de carbone que le rover Curiosity de la NASA a rĂ©cemment prĂ©levĂ©s dans le cratĂšre Gale sur Mars.

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L’article « Active lithoautotrophic and methane-oxidizing microbial community in an anoxic, sub-zero, and hypersaline High Arctic spring », par E. Magnuson, I. Altshuler, M. Á. FernĂĄndez‑MartĂ­nez et coll., a Ă©tĂ© publiĂ© dans .

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L’UniversitĂ© Âé¶čAV

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