Cryptoendolithic microbial communities and epilithic lichens have been considered as appropriate candidates for the scenario of lithopanspermia, which proposes a natural interplanetary exchange of organisms by means of rocks that have been impact ejected from their planet of origin. So far, the hardiness of these terrestrial organisms in the severe and hostile conditions of space has not been tested over extended periods of time. A first long-term (1.5 years) exposure experiment in space was performed with a variety of rock-colonizing eukaryotic organisms at the International Space Station on board the European EXPOSE-E facility. Organisms were selected that are especially adapted to cope with the environmental extremes of their natural habitats. It was found that some-but not all-of those most robust microbial communities from extremely hostile regions on Earth are also partially resistant to the even more hostile environment of outer space, including high vacuum, temperature fluctuation, the full spectrum of extraterrestrial solar electromagnetic radiation, and cosmic ionizing radiation. Although the reported experimental period of 1.5 years in space is not comparable with the time spans of thousands or millions of years believed to be required for lithopanspermia, our data provide first evidence of the differential hardiness of cryptoendolithic communities in space.
Titre de l'article
La survie de roche colonisé par des micro organismes après 1,5 an dans l’espace.
La survie de roche colonisé par des micro organismes après 1,5 an dans l’espace.
Introduction à l'article
L'hypothèse de la lithopanspermie suggère que les roches éjectées pourraient transférer des organismes vivants, à travers l'espace d'une planète à une autre. Ce scénario implique que les organismes incrustés dans la roche doivent survivre aux trois phases: premièrement l'éjection dans l'espace à l'intérieur de la roche dus à l'impact d'un projectile cosmique sur une planète. Deuxièmement, le voyage à travers l'espace pendant une longue période (des centaines, des milliers ou des millions d'années pour avoir une chance d'atterrir sur une planète); et enfin, la capture et l'atterrissage sur une autre planète. Désigner la panspermie comme phénomène à l'origine de la vie sur Terre est difficilement prouvable, pour apporter des arguments à cette théorie ou pour l'écarter, les chercheurs étudient la possibilité et la viabilité du transfert interplanétaire de microbes en étudiant leur survie dans l'espace sur des temps de plus en plus long au moyen de la station spatiale internationale (ISS).
L'hypothèse de la lithopanspermie suggère que les roches éjectées pourraient transférer des organismes vivants, à travers l'espace d'une planète à une autre. Ce scénario implique que les organismes incrustés dans la roche doivent survivre aux trois phases: premièrement l'éjection dans l'espace à l'intérieur de la roche dus à l'impact d'un projectile cosmique sur une planète. Deuxièmement, le voyage à travers l'espace pendant une longue période (des centaines, des milliers ou des millions d'années pour avoir une chance d'atterrir sur une planète); et enfin, la capture et l'atterrissage sur une autre planète. Désigner la panspermie comme phénomène à l'origine de la vie sur Terre est difficilement prouvable, pour apporter des arguments à cette théorie ou pour l'écarter, les chercheurs étudient la possibilité et la viabilité du transfert interplanétaire de microbes en étudiant leur survie dans l'espace sur des temps de plus en plus long au moyen de la station spatiale internationale (ISS).
Expériences de l'article
L'Installation EXPOSE-E attachée à l'ISS et conçue pour exposer une variété de systèmes biologiques à l'espace à été utilisé pour étudier le sort des organismes et des communautés lithiques lors de voyages dans l’espace . Tous les organismes testés viennent dans la roche de régions hostiles: cryptoendolithique antarctique (habitation à l'intérieur roches) dans leur grès naturel, microcolonial champignons cryptoendolithiques noirs isolé du grès antarctique, et lichens épilithiques de haute montagne. Ils ont été sélectionnés en raison de leur haute résistance à l'espace conditions démontrées après des expositions de court terme (10 à 16 jours). Au cours de la mission spatiale, ils ont été exposés soit à un environnement plein espace (lumière, haute pression, fluctuations de température, rayonnement ionisant cosmique, rayonnement électromagnétique extraterrestre solaire) soit à l'abri de la lumière. Après 1,5 an dans l'espace, les échantillons ont été récupérés et leur viabilité étudiée.
L'Installation EXPOSE-E attachée à l'ISS et conçue pour exposer une variété de systèmes biologiques à l'espace à été utilisé pour étudier le sort des organismes et des communautés lithiques lors de voyages dans l’espace . Tous les organismes testés viennent dans la roche de régions hostiles: cryptoendolithique antarctique (habitation à l'intérieur roches) dans leur grès naturel, microcolonial champignons cryptoendolithiques noirs isolé du grès antarctique, et lichens épilithiques de haute montagne. Ils ont été sélectionnés en raison de leur haute résistance à l'espace conditions démontrées après des expositions de court terme (10 à 16 jours). Au cours de la mission spatiale, ils ont été exposés soit à un environnement plein espace (lumière, haute pression, fluctuations de température, rayonnement ionisant cosmique, rayonnement électromagnétique extraterrestre solaire) soit à l'abri de la lumière. Après 1,5 an dans l'espace, les échantillons ont été récupérés et leur viabilité étudiée.
Résultats de l'article
Différents tests de viabilité ont été appliqués: l'activité photosynthétique de l'algue lichénisée (photobionte) de X. elegans et R. Geographicum, la capacité de formation de colonies de C. antarcticus et C. minteri, la fraction d'ADN amplifiée à partir de cellules intactes de C. antarcticus et C. minteri et de communautés cryptoendolithiques à l'intérieur de fragments de grès ainsi que la viabilité de X. elegans et du champignon du lichen (mycobionte, cultivé sans l'algue symbionte et séché) ont été estimé. Les espèces suivantes se sont démarquées comme les plus survivants persistants après 1,5 an dans l'espace: le champignon C. antarcticus, X. elegans et son mycobionte. Cependant, aucun survivant de C. antarcticus exposés au spectre extraterrestre solaire non atténué (espace 100% insolé) et moins de 10% de survivants pour ceux exposés dans l'espace sombre. Même si la membrane cellulaire semblait être intactes, les cellules avaient perdu leur capacité à croître et à se diviser.
Différents tests de viabilité ont été appliqués: l'activité photosynthétique de l'algue lichénisée (photobionte) de X. elegans et R. Geographicum, la capacité de formation de colonies de C. antarcticus et C. minteri, la fraction d'ADN amplifiée à partir de cellules intactes de C. antarcticus et C. minteri et de communautés cryptoendolithiques à l'intérieur de fragments de grès ainsi que la viabilité de X. elegans et du champignon du lichen (mycobionte, cultivé sans l'algue symbionte et séché) ont été estimé. Les espèces suivantes se sont démarquées comme les plus survivants persistants après 1,5 an dans l'espace: le champignon C. antarcticus, X. elegans et son mycobionte. Cependant, aucun survivant de C. antarcticus exposés au spectre extraterrestre solaire non atténué (espace 100% insolé) et moins de 10% de survivants pour ceux exposés dans l'espace sombre. Même si la membrane cellulaire semblait être intactes, les cellules avaient perdu leur capacité à croître et à se diviser.
Ce que cet article apporte au débat
Cette étude démontre que dans certaines habitations rocheuses, certaines espèces sont capables de résister partiellement à l'environnement hostile de l'espace extra-atmosphérique, ou à certains paramètres de celui-ci et ce au moins 1,5 an. Cela peut faire laisser penser que le transport de micro-organismes est possible d'une planète a l'autre et notamment entre Mars et la Terre. Mais les données sont insuffisantes pour tirer conséquences sur la probabilité de lithopanspermie. En effet, les données ne permettent pas d'extrapoler et d'affirmer que la survie des micro-organismes est possible sur des centaines, des milliers, voire des millions d'années dans l'espace comme cela serait nécessaire pour réellement donné du poids à cette hypothèse.
Cette étude démontre que dans certaines habitations rocheuses, certaines espèces sont capables de résister partiellement à l'environnement hostile de l'espace extra-atmosphérique, ou à certains paramètres de celui-ci et ce au moins 1,5 an. Cela peut faire laisser penser que le transport de micro-organismes est possible d'une planète a l'autre et notamment entre Mars et la Terre. Mais les données sont insuffisantes pour tirer conséquences sur la probabilité de lithopanspermie. En effet, les données ne permettent pas d'extrapoler et d'affirmer que la survie des micro-organismes est possible sur des centaines, des milliers, voire des millions d'années dans l'espace comme cela serait nécessaire pour réellement donné du poids à cette hypothèse.
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