Etudes et expérimentation: preuve de bactéries dans l'espace

Etudes et expérimentation : Des bactéries vivant dans l'espace prouvées

 

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ISS - International Space Station. Credit: JAXA/NASA

 

La bactérie Deinococcus radiodurans est hyper résistante, faisant partie des extrêmophiles : elle peut survivre au froid, à la déshydratation, à l'acide, aux UV et aux rayonnements ionisants. De plus, une nouvelle étude vient de révéler qu'elle pouvait parfaitement s'acclimater à l'environnement extrême de l'espace, pour une longue durée.

La mission japonaise Tanpopo (pour « pissenlit » en français) visait à vérifier cette hypothèse. Une colonie de bactéries séchées a été placée entre des panneaux d'exposition, dans un module fixé à l'extérieur de la Station spatiale internationale, qui orbite à 400 kilomètres autour de la Terre.

 

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Japanese astronaut Mr. Yugi set up the exposure experiment module ExHAM on the International Space Station. L'astronaute Yugi montre le mudule d'expérimentation de la cabine de l'ISS. Credit: JAXA/NASA

 

Au bout de trois ans, rapporte l'étude parue dans « Frontiers in Microbiology », les bactéries à la surface étaient mortes, mais cela a créé une couche protectrice pour les bactéries en-dessous, assurant la survie de la colonie. Ces résultats ont permis aux chercheurs d'extrapoler qu'une colonie d'un millimètre de diamètre pourrait potentiellement survivre jusqu'à 8 ans dans des conditions spatiales.

Alors que les rayons cosmiques qui traversent l'espace sont assez puissants pour causer des dommages génétiques, la bactérie Deinococcus a pour particularité de pouvoir réparer son ADN en seulement quelques heures.

 

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Des bactéries pour essaimer la vie

 

Comme pour les graines de pissenlits qui se dispersent dans l'air, les scientifiques japonais cherchaient à savoir à travers cette expérience si des organismes vivants microscopiques pourraient se propager à travers l'espace, grâce aux comètes par exemple, et ainsi essaimer la vie sur d'autres planètes. Ces travaux fournissent, à ce jour, la meilleure estimation de la survie bactérienne dans l'espace, même s'il faudrait également tester la capacité de ces bactéries à subir un atterrissage sur une planète. « Les résultats suggèrent que le Deinococcus radiodurans pourrait survivre durant un voyage interplanétaire entre la Terre à Mars, qui peut durer plusieurs mois ou plusieurs années », a déclaré à la presse américaine le Dr Yamagishi, auteur principal de l'étude.

L'hypothèse de la panspermie

 

Ces résultats relancent l'hypothèse de la « panspermie ». Cette théorie de longue date, qui n'est pas la théorie dominante dans la communauté scientifique, avance que la vie sur Terre pourrait venir d'ailleurs, de composés organiques transportés depuis l'espace par les micrométéorites.

« L'origine de la vie sur Terre est le plus grand mystère des êtres humains », a commenté le Dr Yamagashi. « Les scientifiques peuvent avoir des points de vue totalement différents sur la question. Certains pensent que la vie est très rare et ne s'est produite qu'une seule fois dans l'Univers, tandis que d'autres pensent que la vie peut arriver sur toutes les planètes appropriées. Si la panspermie est possible, la vie extra-terrestre doit être beaucoup plus répandue qu'on ne le pensait ».

 

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Deinococcus Grandis - Photo: Michael J. Daly, Uniformed Services University of the Health Sciences, Bethesda, Maryland, USA

 

Imaginez des formes de vie microscopiques, telles que des bactéries, transportées dans l'espace et atterrissant sur une autre planète. La bactérie trouvant les conditions propices à sa survie pourrait alors recommencer à se multiplier, suscitant la vie de l'autre côté de l'univers. Cette théorie, appelée «panspermie», soutient la possibilité que les microbes puissent migrer entre les planètes et distribuer la vie dans l'univers. Longtemps controversée, cette théorie implique que les bactéries survivraient au long voyage dans l'espace extra-atmosphérique, résistant au vide spatial, aux fluctuations de température et aux radiations spatiales. Une telle expérimentation vient d'être réussie et prouvée scientifiquement.

En 2018, le Dr Yamagishi et son équipe avaient testé la présence de microbes dans l'atmosphère. À l'aide d'un avion et de ballons scientifiques, les chercheurs ont découvert des bactéries déinococciques flottant à 12 km au-dessus de la terre. Mais alors que les Deinococcus sont connus pour former de grandes colonies (facilement supérieures à un millimètre) et être résistants aux dangers environnementaux comme les rayons UV, pourraient-ils résister suffisamment longtemps dans l'espace pour supporter la possibilité de panspermie ? C'est ce qu'ils viennent donc de prouver après 3 ans d'études et expérimentations.

« Les résultats suggèrent que les Deinococcus radiorésistants pourraient survivre pendant le voyage de la Terre à Mars et vice versa, qui dure plusieurs mois ou années sur l'orbite la plus courte », explique le Dr Yamagishi.

Ces travaux fournissent, à ce jour, la meilleure estimation de la survie bactérienne dans l'espace. Et, alors que les expériences précédentes prouvent que les bactéries pouvaient survivre dans l'espace pendant une longue période en bénéficiant du blindage de la roche (c'est-à-dire la lithopanspermie), il s'agit de la première étude spatiale à long terme soulevant la possibilité que les bactéries puissent survivre dans l'espace sous la forme de agrégats, soulevant le nouveau concept de « massapanspermie ».

Pourtant, alors que nous sommes à un pas de plus pour prouver la possibilité de la panspermie, le transfert de microbes dépend également d'autres processus tels que l'éjection et l'atterrissage, au cours desquels la survie des bactéries doit encore être évaluée.

 

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ISS - International Space Station. Credit: JAXA/NASA

 

Un cinquième de l’électricité des États-Unis est produite à partir de l’énergie nucléaire, qui peut également être utilisée pour des procédures médicales et d’autres applications. Les déchets radioactifs générés par les réacteurs nucléaires, les hôpitaux et les universités doivent être stockés dans des sites spécialement sélectionnés.


Les bactéries Deinococcus ont la capacité d'ajouter des électrons à une variété de métaux, y compris l'uranium, le chrome, le mercure, le technétium, le fer et le manganèse. En raison de cette caractéristique unique, ce groupe de bactéries extrêmement résistantes aux radiations a été considéré comme un candidat potentiel pour aider à nettoyer les sites de déchets radioactifs. Cependant, de nombreuses bactéries Deinococcus ont besoin d'oxygène, ce qui est un problème étant donné que la plupart des environnements de déchets sont anaérobies.

Par exemple, Deinococcus radiodurans est une bactérie extrémophile, l'un des organismes les plus radiorésistants connus. Il peut survivre au froid, à la déshydratation, au vide et à l'acide, et est donc connu comme polyextrémophile, mais il ne peut toujours pas survivre dans des conditions anaérobies.

Un membre aérobie de la famille des Deinococcus est D. grandis, bactérie dont l'utilisation pratique est limitée dans les sites contaminants. Cependant, des découvertes récentes confirment que D. grandis peut se développer exceptionnellement bien dans certaines conditions anaérobies. Par conséquent, le séquençage du génome de D. grandis pourrait fournir des informations sur l'un des rares candidats pratiques pour le nettoyage de sites radioactifs.

 

Un article extrait et complété tiré de Leïla Marchand et du Dr Akihiko Yamagishi, professeur à l'Université de pharmacie et des sciences de la vie de Tokyo, Michael Daly, Uniformed Services University of the Health Sciences , traduit en français par Yves Herbo.

Sources : www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.02050/full

phys.org/news/2020-08-bacteria-survive-earth-mars-aggregates.html

https://jgi.doe.gov/why-sequence-radiation-resistant-bacterium-deinococcus-grandis/

 

Yves Herbo et Traductions, Sciences-Faits-Histoires, 29-08-2020

 

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