Certaines découvertes
ont pu être présentées
comme des preuves de
l'existence d'une vie extraterrestre.
Alors, preuves ou simplement indices ?
Mis à jour en Février 2008
Les chercheurs ont ils trouvé des preuves dans les météorites ?
Aurions nous déjà détecté de la vie sur Mars ?
Quels sont les signes indiquant la présence d'une vie ?
Des preuves dans les météorites ?
Comme notre planète reçoit chaque année plusieurs centaines de tonnes de matériel météoritique, on peut se demander si l'analyse des échantillons les plus remarquables a livré des informations sur la présence de vie.
Ces données sont de deux types:
- la présence de molécules prébiotiques (acides aminés, quinones...), qui est avérée dans les météorites.
- la présence de reliquats d'êtres vivants à l'état fossile, qui reste encore âprement discutée.
Les principales difficultés à résoudre en présence de structures ressemblant à des microfossiles dans des météorites sont de 2 ordres:
* s'agit-il de structures qui peuvent être d'origine purement minérale ? (Comme le disait JD Bernal, rien ne ressemble plus à certains fossiles que des concrétions ou cristallisations purement minérales).
* Si les échantillons observés sont d'origine biologique, peuvent-ils résulter de l'activité de micro-organismes terrestres (s'agit-il de contaminations ?)
Seule une réponse négative à ces deux questions établit l'origine extraterrestre des fossiles observés, et donc l'existence d'une vie extraterrestre.
Des structures biomimétiques (ressemblant à des êtres vivants) ont été découvertes dans plusieurs météorites:
* d'origine martienne comme ALH84001 ou EETA 79001: ces résultats sont controversés, basés sur plusieurs indices d'activité biologique: présente de carbonates, de cristaux de magnétites d'origine bactérienne (Kathie L & al., 2000) et de microstructures ressemblant fortement aux nanobes récemment découverts sur notre planète (Folk & al., 1997, 1998). Toutefois, chaque indice peut séparément être explicité par une origine minérale, et les nanobes observés ne sont pas encore considérés comme probants. Le plus grand point d'interrogation vient de ce que ces météorites ont été recueillies après plusieurs milliers d'années de présence sur notre planète: impossible dès lors d'exclure formellement la possibilité d'une contamination par des organismes terrestres, même inconnus.
* Venant de l'astéroïde Vesta: la météorite Tataouine, tombée en 1931, a permis une étude comparative entre des fragments recueillis après sa chute puis en 1994. Ces analyses montrent clairement que des contaminations terrestres peuvent se développer de façon très rapide et donner plusieurs des éléments observés sur ALH84001. Toutefois, ces résultats montrent aussi que des formes de vies nanométriques terrestres existent bel et bien, peuvent être cultivées et doivent être prises en compte pour exclure toute possibilité de contamination terrestre d'un échantillon. Cf l'étude de Philippe Gillet, de l'ENS de Lyon.
* Venant de la Lune: des reliquats d'origine biologique ont été identifiés dans des échantillons lunaires (Zhmur & al., 1999) prélevés par des sondes soviétiques Luna et conservés scellés, ce qui exclut a priori tout risque de contamination. Les organismes décelés ont donc soit une origine terrestre, ce qui valide la théorie des transports de formes de vie par météores interposés, soit une origine extraterrestre (martienne ?) ce qui serait encore plus fascinant. Toutefois, l'aspect de ces fossiles tend plutôt vers une origine purement terrestre, ces deniers ayant effectué le voyage Terre-Lune, ce qui, pour être inhabituel, n'est pas inexplicable...
* Le 2 aout 2004, l'équipe de Richard B. Hoover (exobiologiste, spécialiste des formes de vies extrémophiles dont il a découvert, avec Helena Pikuta, de nouvelles espèces dans le lac Moho), du NSSTC (NASA) a annoncé (Denver, Colorado, SPIE - symposium international des sciences et technologies de l'optique- Instruments, Methods, and Missions for Astrobiology VIII, Conference 5555) la mise en évidence dans la météorite d'Orgeuil de cyanobactéries fossilisées évoquant la structure feuilletée d'un stromatolite. Contrairement aux observations réalisées sur la météorite martienne ALH84001, la taille des micro-organismes fossilisés est comparable à celle des formes terrestres connues. Les images ont été obtenues en juillet en microscopie électronique à balayage, et le matériel observé a pu être analysé par spectroscopie (instrument EDAX).
L'intérêt de cette découverte est qu'elle exclue la possibilité d'une contamination des échantillons observés: les cyanobactéries dépendant de la lumière solaire et ne peuvent coloniser l'intérieur obscur d'une roche. De plus, l'histoire de la météorite d'Orgeuil (ou plutôt des différents fragments récoltés), récoltée à quelques km de Montauban (près de chez moi!) le 14 mai 1864, vers 20 h, est parfaitement connue (elle n'est pas restée exposée au sol 13000 ans, comme ALH 84001...). Cette météorite contenait, à l'origine, 20% d'eau... et n'a jamais été immergée.
Hoover détaille dans sa présentation, qui préfigure une publication majeure dans une revue de référence (à vérifier...), les différents protocoles qui semblent exclure toute possibilité de contamination récente. De plus, il s'agit ici de la détection non pas de quelques micro-organismes, mais d'une communauté de bactéries qui s'édifie lentement sur Terre, ce qui exclut, à priori, une origine terrestre... surtout dans l'échantillon utilisé, qui a dû être fracturé (et n'a donc jamais pu être, auparavant, en contact avec l'atmosphère terrestre!).
Si toute contamination est bien impossible (espérons-le : dès l'origine, des plaisantins du 19ème avaient enfoui des graines dans la météorite pour berner les chercheurs de l'époque et, plus près de nous, une vingtaine de références bibliographiques, depuis 1960, font références à des structures biogéniques dans cette météorite), nous serions en présence de la première preuve de l'existence d'une vie extraterrestre. Qui plus est, cette découverte montrerait que les formes de vies seraient identiques sur une vaste région de la galaxie... ce qui corroborerait ma conception d'une zone isobiologique galactique!
La seule possibilité ne faisant pas appel à l'existence d'une vie extraterrestre serait que la météorite d'Orgeuil soit d'origine terrestre, arrachée à notre planète voici des millions d'années au niveau d'un stromatolite, satellisé autour de notre planète qu'elle aurait fini par rejoindre... Hypothèse qui est insoutenable, car, en fait, la météorite d'Orgeuil est plus âgée que le système solaire, et son analyse a montré qu'elle provenait de l'espace interstellaire, au voisinage d'une supernova...
Dans l'attente de résultats plus clairs et examinés de façon contradictoire, les indices récoltés dans les météorites ne peuvent être considérés comme des preuves, mais comme des pièces à conviction solides. Les recherches doivent se poursuivre à ce niveau, car il serait dommage de s'évertuer à rechercher loin dans l'espace des preuves qui dorment peut-être dans les tiroirs des musées (ce ne serait pas la première fois dans l'histoire des sciences....).
aurions-nous déjà détecté de la vie sur Mars ?
Parmi les trois expériences embarquées en 1976 sur les deux sondes Viking, l'une d'elle, nommée "labelled release", a détecté une transformation de matière organique en CO2, laquelle a cessé après chauffage de l'échantillon. Ces résultats correspondent bien à l'activité d'un métabolisme, mais aucune matière organique n'ayant été détectée par d'autres expériences, les chercheurs en ont conclu, majoritairement, mais pas à l'unanimité (quelques-uns, ainsi que le responsable de l'expérience, concluant à la détection effective d'une vie de type inconnue sur Mars).
Il est fréquent de retrouver sur le web, en plus mal, des travaux réalisés par ailleurs. Mon estimé collègue (puisqu'il est en train de passer sa thèse) Philippe Labrot a très bien décrit, en détail, ces différentes expériences ainsi que leurs résultats. Je ne peux que vous conseiller de consulter son travail.
Sur ce cliché, les deux sphères 'piquetées" et la structure segmentée,
de quelques mm de long, ressemblent fortement à des fossiles.
Toutefois, d'autres analyses et missions sont nécessaires avant de conclure...
Lors du congre commun entre l’AAS et l’AAPT, à Seattle, début janvier 2007, deux chercheurs, J M. Houtkooper et D Schulze-Makuch (A Possible Biogenic Origin for Hydrogen Peroxide on Mars:
The Viking Results
Reinterpreted. Joop M.
Houtkooper1
and Dirk
Schulze-Makuch) ont
proposé de réinterpréter les résultats obtenus par les
expériences Viking. Ils proposent que les résultats obtenus
concordent avec l’existence d’éventuels micro-organismes
martiens utilisant comme liquide intracellulaire un mélange
d’eau et d’eau oxygénée.
Cette substance leur permettrai de supporter de basses
températures (un mélange de 60 % d’H2O2 gèle à - 56°C),
d’avoir une source d’oxygène disponible et de capter la
moindre trace d’eau en environnement aride (pH de 4.5, très
acide). Cette hygroscopie extrême aurait même pour
conséquence de détruire les organismes en cas de présence
d’une grande quantité d’eau, comme dans les expériences
viking. Les réactions exothermiques entre H2O2 et les
composants cellulaires libérés les transformeraient en CO2
et autres composés azotés semblant être d’origine purement
minérale.
Des résultats expérimentaux ont montré que des bactéries
terrestres peuvent résister aux conditions régnantes dans
le sol martien et que les macromolécules biologiques
terrestres supportent une teneur de 30 % d’H2O2. Il n’est
donc pas déraisonnable de penser que le processus
d’évolution et de sélection martien ai pu conduire à des
métabolismes utilisant H2O2, pour lesquels l’H2O est
toxique...
Le métabolisme de ces micro-organismes pourrait être basé
sur les réactions suivantes:
CO2 +
3 H2O
<-> CH2O +
2 H2O2
<-> HCOOH + 2
H2O
La décomposition
de 2 H2O2 →
2 H2O +
O2 , exergonique, servirait de source
d’énergie. Toutefois, ces réactions nécessitent une
stabilité de H2O2 obtenue à une température voisine de
-50°C et une protection contre les UV (< 200 nm): des
pigments bactériens comme la bacteriorhodopsine, des
composés minéraux comme certains sulfures ou un mode de vie
endolithique, cas le plus probable, peuvent permettre
d’obtenir cette radioprotection.
Cela permettrai d’expliquer les résultats de l’expérience
GEP (voir nirgal):30 % d’augmentation de la teneur en
CO2, libération de N2 et
large production d’O2 (de 4 à 520 nmol).
Sur terre, quelques espèces bactériennes utilisent H2O2
mais la plupart des cellules doivent s’en protéger en le
décomposant au moyen d’une enzyme, la catalase ou la
peroxydase. Toutefois, même si Acetobacter peroxidans
utilise H2O2 dans son métabolisme, on doit remarquer
que sur Terre, la température, la disponibilité d’eau et
d’O2 n’ont pas favorisé l’utilisation
d’H2O2
par les organismes.
On doit d'ailleurs remarquer que les expériences Viking
illustrent un écueil important dans la recherche d’une vie
extraterrestre: elles consistaient à rechercher sur Mars
une vie microbienne possédant un métabolisme... Terrestre !
Ors, il est évident que s’il y a une vie microbienne sur
Mars, celle-ci à évolué depuis l’époque reculée ou Mars
ressemblait à la Terre actuelle dans le sens d’une
adaptation à un environnement profondément différent du
notre, et y chercher un microbe à métabolisme terrestre est
aussi vain que d’espérer y découvrir une baleine ou un
chaton...
Quels sont les signes indiquant la présence d'une vie ?
Plusieurs indices peuvent révéler l'existence d'êtres vivants sur une planète lointaine. Ils sont basés sur l'existence d'un métabolisme. En effet, tout être vivant, en tant que structure organisée, doit pour se maintenir en vie se trouver traversé par un flux énergétique, il doit consommer de l'énergie: c'est une loi de la physique. Il existe plusieurs moyens de se procurer de l'énergie, mais ces processus aboutissent à la formation de molécules caractéristiques dont la détection, même à grande distance, dans une atmosphère planétaire peut être un indice, voire une preuve, de vie.
Ces indices sont:
- le dioxygène, produit par la photosynthèse bactérienne, puis végétale, à partir de l'eau. Dans la haute atmosphère, ce gaz forme de l'ozone, O3, qui constitue donc aussi un indice de la présence de vie. Par spectroscopie, ces gaz, généralement produits en quantités importantes, sont susceptibles d'être décelés à très grande distance. Dans quelques années, de grands télescopes, orbitaux ou au sol, seront capables de rechercher leur présence dans l'atmosphère des planètes détectées autour des étoiles "proches" du Soleil. Toutefois, la récente découverte d'un nuage d'oxygène moléculaire O2 au niveau des anneaux de Saturne, formé par l'action du rayonnement solaire sur la glace des anneaux, montre que l'O2 peut aussi se former par des voies abiotiques (mais pas, dans ce cas, au niveau d'une atmosphère planétaire)
- le couple méthane/ammoniac, produit du métabolisme des bactéries anaérobies. Ces gaz, rapidement détruits dans l'atmosphère, doivent être générés en permanence. Bien que des processus géologiques puissent relâcher du méthane (ponctuellement...), les chercheurs considèrent que la détection de méthane et d'ammoniac est une signature d'une activité microbienne. On peut remarquer, à cet égard, que l'atmosphère des planètes géantes (dans laquelle je persiste à voir un milieu éminemment favorable à une vie microbienne) contient à la fois méthane et ammoniac...
La récente identification de méthane dans l'atmosphère martienne vient de relancer le débat sur l'existence éventuelle de microbes martiens enfouis dans les roches de cette planète.
- A la surface d'une planète (ou même dans son atmosphère ?), l'activité de molécules largement répandues chez les êtres vivants, du moins ceux que nous connaissons: les pigments de la photosynthèse, où même, bien plus répandue, car touchant l'intégralité des êtres vivants terrestres, l'activité d'une enzyme du métabolisme comme la phosphatase (Kobayashi & al., 2004).