Le lac extrêmement dur Laguna Caliente dans le cratère du volcan Poás, Costa Rica. XNUMX crédit
Le lac est dominé par des bactéries d'un seul genre « extrêmophile ».
Quelques microbes spécialistes survivent à des conditions analogues à celles de Mars' l'histoire des débuts, rapporte une nouvelle publication dans Frontières de l'astronomie et des sciences spatiales— et cela peut être dû à un large éventail d'adaptations.
Le lac de cratère hydrothermal du volcan Poás au Costa Rica est l'un des habitats les plus hostiles de la planète. L'eau est ultra-acide, pleine de métaux toxiques et les températures vont de confortable à bouillante. De plus, des « éruptions phréatiques » récurrentes provoquent des explosions soudaines de vapeur, de cendres et de roches. Malgré ces éruptions meurtrières, les environnements hydrothermaux sont peut-être là où les premières formes de vie ont commencé sur Terre – et potentiellement aussi sur Mars, s'il y a jamais eu de vie. En plus de découvrir comment la vie peut survivre à ces conditions difficiles, l'étude de ces microbes fournit des indices sur si et comment la vie a pu exister sur Mars.
"L'une de nos principales découvertes est que, dans ce lac volcanique extrême, nous n'avons détecté que quelques types de micro-organismes, mais une multitude de façons potentielles pour eux de survivre", explique le premier auteur Justin Wang, étudiant diplômé à l'Université du Colorado. Boulder, aux États-Unis. "Nous pensons qu'ils le font en survivant sur les bords du lac lorsque des éruptions se produisent. C'est à ce moment-là qu'il serait utile d'avoir un éventail relativement large de gènes.
Le cratère et son lac extrêmement rude, Laguna Caliente, dominé par un seul genre de bactéries extrêmophiles Acidiphilium. XNUMX crédit
Cette collaboration interdisciplinaire actuelle fait suite à des travaux antérieurs de 2013. À cette époque, les chercheurs ont découvert qu'il n'y avait qu'une seule espèce microbienne provenant de la Acidiphilie genre dans le lac volcanique Poás. Sans surprise, ce type de bactérie se trouve couramment dans acide les drainages miniers et les systèmes hydrothermaux, et ils sont connus pour avoir de multiples gènes adaptés à divers environnements.
Au cours des années suivantes, il y a eu une série d'éruptions et l'équipe est revenue en 2017 pour voir s'il y avait eu des changements dans la diversité microbienne, ainsi que pour étudier de manière plus approfondie les processus biochimiques des organismes. Ce dernier travail montre qu'il y avait un peu plus de biodiversité, mais toujours une dominance de la Acidiphilie bactéries.
Avec L'ADN séquençage des organismes dans les échantillons du lac, l'équipe a confirmé que les bactéries avaient une grande variété de capacités biochimiques pour les aider potentiellement à tolérer des conditions extrêmes et dynamiques. Celles-ci comprenaient des voies pour créer de l'énergie à l'aide de soufre, de fer, d'arsenic, de fixation du carbone (comme les plantes), de sucres simples et complexes et de granules bioplastiques (que les micro-organismes peuvent créer et utiliser comme réserves d'énergie et de carbone pendant le stress ou la famine).
Travail de terrain au lac Lagune Caliente dans le lac volcanique Poás, Costa Rica. XNUMX crédit
"Nous nous attendions à beaucoup de gènes que nous avons trouvés, mais nous ne nous attendions pas à autant compte tenu de la faible biodiversité du lac", explique Wang. « C'était une sacrée surprise, mais c'est absolument élégant. Il est logique que c'est ainsi que la vie s'adapterait à la vie dans un lac de cratère volcanique actif.
Malgré l'environnement souvent mortel, les systèmes hydrothermaux fournissent la plupart des ingrédients clés pour l'évolution de la vie, y compris la chaleur, l'eau et l'énergie. C'est pourquoi les principales théories pour la Terre et Mars se concentrent sur ces emplacements. Jusqu'à présent, les efforts antérieurs en recherche de la vie sur Mars se sont concentrés sur les lits des cours d'eau ou les deltas des rivières, mais les auteurs suggèrent qu'une plus grande attention devrait être accordée aux sites des anciennes sources chaudes (qui étaient présentes sur Mars depuis des milliards d'années).
"Notre recherche fournit un cadre sur la façon dont la 'vie terrestre' aurait pu exister dans des environnements hydrothermaux sur Mars", explique Wang. "Mais si la vie a jamais existé sur Mars et si elle ressemble ou non aux micro-organismes que nous avons ici reste une grande question. Nous espérons que nos recherches orienteront la conversation pour donner la priorité à la recherche de signes de vie dans ces environnements, par exemple, il y a de bonnes cibles sur le bord du cratère de Jezero Crater, où se trouve actuellement le rover Perseverance.
Référence : "Microbial Survival in an Extreme Martian Analog Ecosystem: Poás Volcano, Costa Rica" par Justin L. Wang, Nicholas B. Dragone, Geoffroy Avard et Brian M. Hynek, 28 janvier 2022, Frontières en astronomie et sciences spatiales.
DOI : 10.3389/fspas.2022.817900
