15.08.2022 - Universität Bremen

La poussière de Mars comme base de la vie ?

Aucun problème pour certaines bactéries

Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Cyprien Verseux, chercheur au ZARM, a identifié une sous-espèce de cyanobactérie qui semble être la mieux adaptée à un système de survie biologique qui permettrait aux humains de survivre sur Mars. Les résultats sont publiés dans la revue "Applied and Environmental Microbiology".

À première vue, l'environnement inhospitalier de la planète rouge semble contenir peu de ressources utilisables pour un système de survie ou la production de nourriture. Mais l'atmosphère riche en carbone (95 %) et en azote, ainsi que le sol rouge du régolithe, riche en fer et en une foule d'autres métaux et minéraux, se prêtent à de tels bioprocédés - et la clé, ce sont les cyanobactéries : Si, sur Terre, elles se présentent souvent sous la forme d'algues bleu-vert gênantes et gâchent le plaisir de nos baignades estivales, dans le contexte de Mars, elles peuvent être décrites comme des maîtres de la survie. Nourris par la poussière et l'atmosphère martiennes, et dotés de la capacité de photosynthèse, certains micro-organismes de ce phylum pourraient produire de l'oxygène et former de la biomasse, qui pourrait servir à diverses fins - y compris la production alimentaire.

"Lorsque les humains iront sur Mars, nous devrons leur fournir de grandes quantités de consommables : nourriture, eau, oxygène, et parfois des médicaments. Et pour que notre présence là-bas soit durable, tout cela ne peut pas venir de la Terre, les coûts et les risques seraient trop élevés", a déclaré le Dr Cyprien Verseux, chef du laboratoire de microbiologie spatiale appliquée au Centre de technologie spatiale appliquée et de microgravité de l'université de Brême.

Qu'est-ce qui rend cette bactérie modèle si spéciale ?

L'approche consistant à concevoir un système de survie basé sur les cyanobactéries n'est pas nouvelle dans la recherche sur l'exploration spatiale, mais les progrès dans ce domaine ont été ralentis par l'absence d'une bactérie modèle commune - le phylum des cyanobactéries compte des milliers d'espèces. Cyprien Verseux et ses collègues ont maintenant identifié la souche de cyanobactérie Anabaena sp. PCC 7938 comme très prometteuse pour un système de soutien de la vie sur Mars. Ils suggèrent qu'elle pourrait être le modèle commun dont le domaine a besoin.

Comment ils sont arrivés à ces résultats, explique Cyprien Verseux : "Nous avons d'abord présélectionné quelques souches de cyanobactéries sur la base des connaissances déjà disponibles. Nous avons ensuite cherché à comprendre l'ADN génomique de ces souches, et enfin nous les avons comparées par une série d'expériences en laboratoire. En bref, nous avions deux séries de critères : La première concernait la capacité des cyanobactéries à se nourrir des ressources disponibles sur Mars. Le second concernait leur capacité à favoriser la croissance d'autres organismes, tels que des plantes comestibles et d'autres bactéries, qui seraient très utiles mais ne pourraient pas utiliser les ressources martiennes aussi directement".

Pour ce dernier point, l'équipe a réussi, entre autres, à cultiver des lentilles d'eau en tant que plante supérieure riche en nutriments, en utilisant des extraits de la biomasse de cyanobactéries comme seule matière première. "Cette plante pousse extrêmement vite et est entièrement comestible", a déclaré Tiago Ramalho, également scientifique au ZARM et premier auteur de l'étude, "ce qui en fait un candidat de choix pour l'agriculture sur Mars". Ce dont il se réjouit : "Pour la petite histoire, nous avons en fait isolé notre lentille d'eau dans un ruisseau du parc paysager de Brême."

Perspective de recherche

Grâce à ces résultats, l'équipe scientifique espère stimuler la recherche sur les processus dits d'utilisation des ressources in situ pour Mars - c'est-à-dire l'utilisation des ressources indigènes à la planète rouge. Pour Cyprien Verseux, la perspective est claire : "Notre travail, et celui de nos collègues dans ce domaine, a apporté des preuves de concept prometteuses. Il semble que les cyanobactéries pourraient effectivement être nourries à partir de ressources martiennes et, ensuite, être utilisées pour alimenter d'autres bioprocédés d'intérêt. Mais il ne suffit pas de savoir que ce système peut fonctionner. Nous devons l'améliorer, évaluer s'il pourrait être suffisamment efficace pour mériter d'être intégré dans des missions vers Mars et, dans l'affirmative, développer des solutions pratiques - y compris du matériel et des processus."

Ils veulent également mieux comprendre les mécanismes biologiques qui rendent la souche sélectionnée d'Anabaena sp. PCC 7938 si précieuse. "Les choses ne font que commencer et la quantité de travail de recherche restant pourrait être décourageante. Heureusement, elle prend la direction d'un effort hautement collaboratif : Le nombre d'équipes contribuant aux systèmes de maintien de la vie à base de cyanobactéries augmente rapidement", a déclaré M. Verseux. L'équipe du ZARM espère que sa souche modèle permettra de comparer plus facilement les résultats et de s'appuyer sur les travaux de chacun.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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