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Survie des bactéries exposées à des accélérations extrêmes: implications pour la panspermie
Introduction à l'article :
Depuis que Arrhenius a proposé la théorie selon laquelle le transport de micro-organismes vivants serait possible dans l’espace, cette hypothèse a été prise en compte pour expliquer l’apparition de la vie sur Terre. Les recherches sur le sujet ont mené à plusieurs conclusions et ont montré que les bactéries "nues" ne pouvait pas survivre assez longtemps à l'environnement à priori stérilisant que constitue l’espace (rayons UV, pression et température extrêmes). L’une des théories les plus reprises en panspermie est la lithopanspermie, théorie selon laquelle les micro-organismes sont suffisamment protégée dans de la pierre, et notamment dans les météorites, pour pouvoir possiblement contaminer les planètes subissant leurs impacts. Pour cela les bactéries doivent survivre à trois étapes, son expulsion de sa Terre d’origine, son transport et son entrée sur Terre. La première étape induit d'énormes accélérations, cette publication s'intéresse donc à la survie de microorganismes à celles-ci.
Expériences de l'article :
Des cellules de Deinococcus radiosurans et des spores de Bacillus subtilis ont déjà été testés dans des conditions expérimentales similaires à l’espace et sont extrêmement résistantes aux UV. Des simulations informatiques basées sur le modèle de spallation pour l'éjection de matériel de la surface d'une planète ont permis d'estimer l'accélération, les secousses et le temps nécessaire pour échapper à la vélocité de Mars. Ces calculs ont permis de testés les bactéries pour leur résistance à l'accélération et aux secousses en ultracentrifugeant les spores (100000tour/minutes) et en soumettant les cellules de D. radiosurans et les spores à des expériences balistiques. Les bactéries ont été chargées dans les cavités arrière de pastilles de plomb tirées depuis un fusil (à 100m/s et 300m/s) dans une cible de plasticène refroidie à 4°C. Les échantillons dans les expériences balistiques ont été soumis à des secousses et accélérations 2,5 fois plus importantes que celles estimées par les modèles.
Résultats de l'article :
Une cinétique exponentielle simple et 65 h de centrifugation ont été nécessaires pour inactiver 90% de la population de spores B. subtilis. Mais il est clair que les spores de B. subtilis peuvent survivre à une accélération d'ordre de 105Ug pour des périodes prolongées. B.subtilis _ peut survivre à la brève rencontre avec une forte accélération qu'il subirait si il avait été éjecté de Mars. Concernant la survie des micro-organismes dans le modèle d'impact testant la résistance à l'accélération mais aussi aux secousses, dans tous les cas testés, un pourcentage élevé de spores de _B. subtilis et de cellules de D. radiodurans a survécu à l'impact. Le pourcentage de survie pour les deux organismes varie de 40 à 100%.
Ce que cet article apporte au débat :
L'accélération, les secousses, la pression de choc et l'échauffement ne sont pas des facteurs létaux importants lors de l'éjection de microorganismes de la surface de Mars, éliminant éventuellement ce paramètre comme facteur limitant du transport des organismes viables de Mars à la Terre. Il faut rappeler cependant que seulement une petite fraction des matières éjectées de Mars atteint la Terre, et certaines d'entre elles peuvent naviguer plus de 150 millions d'années avant d'attendre notre planète.
Survie des bactéries exposées à des accélérations extrêmes: implications pour la panspermie
Introduction à l'article :
Depuis que Arrhenius a proposé la théorie selon laquelle le transport de micro-organismes vivants serait possible dans l’espace, cette hypothèse a été prise en compte pour expliquer l’apparition de la vie sur Terre. Les recherches sur le sujet ont mené à plusieurs conclusions et ont montré que les bactéries "nues" ne pouvait pas survivre assez longtemps à l'environnement à priori stérilisant que constitue l’espace (rayons UV, pression et température extrêmes). L’une des théories les plus reprises en panspermie est la lithopanspermie, théorie selon laquelle les micro-organismes sont suffisamment protégée dans de la pierre, et notamment dans les météorites, pour pouvoir possiblement contaminer les planètes subissant leurs impacts. Pour cela les bactéries doivent survivre à trois étapes, son expulsion de sa Terre d’origine, son transport et son entrée sur Terre. La première étape induit d'énormes accélérations, cette publication s'intéresse donc à la survie de microorganismes à celles-ci.
Des cellules de Deinococcus radiosurans et des spores de Bacillus subtilis ont déjà été testés dans des conditions expérimentales similaires à l’espace et sont extrêmement résistantes aux UV. Des simulations informatiques basées sur le modèle de spallation pour l'éjection de matériel de la surface d'une planète ont permis d'estimer l'accélération, les secousses et le temps nécessaire pour échapper à la vélocité de Mars. Ces calculs ont permis de testés les bactéries pour leur résistance à l'accélération et aux secousses en ultracentrifugeant les spores (100000tour/minutes) et en soumettant les cellules de D. radiosurans et les spores à des expériences balistiques. Les bactéries ont été chargées dans les cavités arrière de pastilles de plomb tirées depuis un fusil (à 100m/s et 300m/s) dans une cible de plasticène refroidie à 4°C. Les échantillons dans les expériences balistiques ont été soumis à des secousses et accélérations 2,5 fois plus importantes que celles estimées par les modèles.
Une cinétique exponentielle simple et 65 h de centrifugation ont été nécessaires pour inactiver 90% de la population de spores B. subtilis. Mais il est clair que les spores de B. subtilis peuvent survivre à une accélération d'ordre de 105Ug pour des périodes prolongées. B.subtilis _ peut survivre à la brève rencontre avec une forte accélération qu'il subirait si il avait été éjecté de Mars. Concernant la survie des micro-organismes dans le modèle d'impact testant la résistance à l'accélération mais aussi aux secousses, dans tous les cas testés, un pourcentage élevé de spores de _B. subtilis et de cellules de D. radiodurans a survécu à l'impact. Le pourcentage de survie pour les deux organismes varie de 40 à 100%.
L'accélération, les secousses, la pression de choc et l'échauffement ne sont pas des facteurs létaux importants lors de l'éjection de microorganismes de la surface de Mars, éliminant éventuellement ce paramètre comme facteur limitant du transport des organismes viables de Mars à la Terre. Il faut rappeler cependant que seulement une petite fraction des matières éjectées de Mars atteint la Terre, et certaines d'entre elles peuvent naviguer plus de 150 millions d'années avant d'attendre notre planète.
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