Des créatures inactives remettent en question notre idée de la vie

« Il semble que la majorité de ces organismes reposent sur des régimes énergétiques qui sont en dessous de ce que nous pensions être même capable de maintenir la vie. »
14 août 2020, 7:08am
carotte prélevée sur le fond marin
Une carotte prélevée sur le fond marin en 2014. Image : Geoff Wheat, NSF OCE 1130146, et le National Deep Submergence Facility 

L'expression « manquer d'énergie » est généralement péjorative destiné à impliquer la léthargie ou la paresse. Mais pour les mystérieuses formes de vie qui se cachent dans les profondeurs des océans de la Terre – un habitat sans soleil et pratiquement dépourvu de sources d'énergie – « manquer d’énergie » est une question de survie.

Une équipe de scientifiques a découvert que ces créatures de l'autre monde « subsistent grâce à des flux d'énergie inférieurs à ceux dont il a été démontré qu'ils favorisent la vie, ce qui remet en question la limite de puissance de la vie », selon une étude publiée dans la revue Science Advances.

Pour mettre les choses en perspective, le bilan énergétique d'un être humain moyen pourrait alimenter un ventilateur. Ces organismes vivent d’un bilan énergétique environ 50 quintillions (un milliard de milliards) fois plus petit que cela, selon l'étude. En effet, nous venons de découvrir que certaines formes de vie peuvent être si incroyablement inactives que cela a élargi notre conception de ce à quoi peut ressembler la vie sur Terre, et ailleurs dans le cosmos. « Cet habitat se trouve dans les sédiments sous le plancher océanique et nous était inconnu jusqu'à il y a quelques décennies », explique l'auteur principal, James Bradley, scientifique de l'environnement à l'université Queen Mary de Londres.

« On pense que cet environnement est très peu énergétique, mais qu’il contient une grande quantité de vie microbienne, poursuit-il. Le nombre de cellules contenues dans les sédiments sous-marins mondiaux est équivalent au nombre de cellules de tous les sols de la Terre, ou de tous les océans de la planète. »

Les scientifiques ont découvert l'existence de cette biosphère souterraine profonde il y a plusieurs décennies en forant des carottes à travers le monde, des régions côtières au grand large. Ces expéditions ont révélé que la vie, sous la forme de cellules microbiennes intactes, a trouvé son chemin dans des niches pouvant se trouver à des kilomètres sous le plancher océanique.

Bradley et ses collègues ont utilisé les ensembles de données mondiales provenant de ces relevés des fonds marins pour calculer les bilans énergétiques de ces formes de vie frugales. Le modèle numérique de l'équipe s'est concentré sur la façon dont les écosystèmes digèrent les particules de carbone organique – principalement des restes de matières mortes – qui tombent sur le fond marin depuis les niveaux supérieurs de l'océan.

« Nous avons de bonnes raisons de croire que l'oxydation du carbone organique, la combustion de cette matière organique, est la principale source de carburant pour la vie dans le souterrain, explique Bradley. C'est un système coupé de la lumière et il repose sur l'apport de cette matière organique qui coule sur le fond marin, puis sur son éventuel enfouissement et dépôt. » « Nous avons utilisé la modélisation numérique pour prédire le flux d'énergie à travers le système, le nombre de cellules qui s'y trouvent et le taux de carbone organique qui s'est dégradé, ce qui fournit, en partie, l'énergie », dit-il.

Comme vous pouvez l'imaginer, la vie dans ces régions sombres évolue à un rythme très différent de celui de notre monde luxuriant à la surface. Dans le sous-sol, les cellules microbiennes vivantes existent souvent dans une sorte d'animation suspendue qui peut s'étendre sur des millions d'années.

« Il semble que la majorité de ces organismes reposent sur des régimes énergétiques qui sont en dessous de ce que nous pensions être même capable de maintenir la vie, donc l'idée qu'il pourrait y avoir une croissance et une division cellulaire généralisée ne semble pas très probable », dit Bradley.

« S'il est possible que les organismes puissent survivre sur des périodes extrêmement longues avec très peu d'énergie, cela élargit certainement les habitats possibles dans lesquels nous pourrions chercher la vie » – James Bradley, scientifique de l’environnement

« S'agit-il des mêmes cellules, ou au moins de quelques générations seulement, que celles qui ont été déposées il y a des dizaines de milliers, des centaines de milliers, voire des millions d'années ? demande-t-il. Je pense que c'est une question qui reste ouverte. »

Il est ahurissant de constater que nous partageons une planète avec des formes de vie qui peuvent mener des activités biologiques de base avec si peu de carburant dans le réservoir. Mais cela met également en lumière l'habitabilité potentielle d'autres mondes du système solaire, comme Mars ou Europe, ainsi que les chances que des exoplanètes orbitant autour d'autres étoiles puissent porter la vie.

« Ce que nous constatons à travers cette étude, c'est que ces organismes ont une relation avec l'énergie très fondamentalement différente de la plupart des formes de vie que nous connaissons, dit Bradley. S'il est possible que les organismes puissent survivre sur des périodes extrêmement longues avec très peu d'énergie, cela élargit certainement les habitats possibles dans lesquels nous pourrions chercher la vie. »

C'est une réalité fascinante à prendre en considération pour des mondes comme Mars, qui, selon les scientifiques, ont été potentiellement habitable par des microbes il y a plus de trois milliards d'années. Peut-être que les microbes martiens se sont retirés dans le sous-sol il y a une éternité, en attendant que les conditions soient plus favorables sur la planète rouge.

Personne ne le sait, bien sûr, mais c'est là un signe encourageant que la biosphère profonde, qui est un écosystème aussi étranger que celui que l'on peut trouver sur Terre, fourmille d'une étrange vie ancienne. Les découvertes des scientifiques portent sur des sédiments qui datent de 2,6 millions d'années, mais ils espèrent récupérer d'autres échantillons qui pourraient faire remonter cette date à plus de 50 ou 100 millions d'années. « Ce serait bien de pouvoir élargir ce cadre numérique pour pouvoir saisir ces environnements, dit Bradley. Nous nous attendons à ce que les environnements les plus anciens subsistent avec des régimes énergétiques identiques ou inférieurs à ceux que nous trouvons ici. »

« Alors que nous continuons à explorer des sites plus difficiles d'accès, des sites plus chauds, des sites qui ont été coupés des parties dynamiques de la Terre pour des périodes plus longues, nous pourrions commencer à voir des zones où nous ne trouvons pas de vie, conclut-il. Mais jusqu'à présent, dans la majorité des endroits où nous avons cherchés, nous avons trouvé ces cellules de type zombie. »

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