Le 7 août 1996, des journalistes, des photographes et des opérateurs de caméras de télévision ont fait irruption au siège de la NASA à Washington, D. C. La foule ne s’est pas concentrée sur la rangée de scientifiques assis dans l’auditorium de la NASA, mais sur une petite boîte en plastique transparent sur la table devant eux. À l’intérieur de la boîte était un oreiller de velours, et niché sur elle comme un joyau de la couronne était un rocher—de Mars. Les scientifiques ont annoncé qu’ils avaient trouvé des signes de vie à l’intérieur de la météorite. L’administrateur de la NASA, Daniel Goldin, a déclaré avec joie que c’était une journée” incroyable ». Il était plus précis qu’il ne le savait.,
La Roche, ont expliqué les chercheurs, s’était formée il y a 4,5 milliards d’années sur Mars, où elle est restée jusqu’à il y a 16 millions d’années, lorsqu’elle a été lancée dans l’espace, probablement par l’impact d’un astéroïde. La roche a erré dans le système solaire intérieur jusqu’à il y a 13 000 ans, quand elle est tombée en Antarctique. Il était assis sur la glace près D’AllanHills jusqu’en 1984, lorsque les géologues en motoneige l’ont ramassé.
Les scientifiques dirigés par David McKay du JohnsonSpaceCenter à Houston ont découvert que la roche, appelée ALH84001, avait une composition chimique particulière., Il contenait une combinaison de minéraux et de composés de carbone qui sur Terre sont créés par des microbes. Il avait également des cristaux d’oxyde de fer magnétique, appelé magnétite, que certaines bactéries produisent. De plus, McKay a présenté à la foule une vue au microscope électronique de la roche montrant des chaînes de globules qui ressemblaient de manière frappante aux chaînes que certaines bactéries forment sur Terre. ” Nous pensons qu’il s’agit bien de microfossiles de Mars », a déclaré McKay, ajoutant que les preuves n’étaient pas” une preuve absolue « de la vie martienne passée mais plutôt » des indications dans cette direction., »
parmi les derniers à prendre la parole ce jour-là, J. William Schopf, paléobiologiste de L’Université de Californie à Los Angeles, spécialisé dans les fossiles de la Terre Ancienne. ” Je vais vous montrer la plus ancienne preuve de vie sur cette planète », a déclaré Schopf au public, et a montré une diapositive d’une chaîne fossilisée de globules microscopiques vieille de 3,465 milliards d’années qu’il avait trouvée en Australie. ” Ce sont manifestement des fossiles », a déclaré Schopf, ce qui implique que les images martiennes de la NASA ne l’étaient pas. Il a conclu en citant L’astronome Carl Sagan: « les réclamations extraordinaires exigent des preuves extraordinaires., »
malgré la note de scepticisme de Schopf, l’annonce de la NASA a été trompettiste dans le monde entier. « Mars a vécu, la roche montre que la météorite détient des preuves de la vie sur un autre monde”, a déclaré le New York Times. « Fossile de la planète rouge peut prouver que nous ne sommes pas seuls”, a déclaré L’indépendant de Londres.
au cours des neuf dernières années, les scientifiques ont pris les mots de Sagan très à cœur. Ils ont scruté la météorite martienne (qui est maintenant visible au Musée national D’Histoire Naturelle du Smithsonian), et aujourd’hui peu croient qu’elle abritait des microbes Martiens.,
La controverse a incité les scientifiques à se demander comment ils peuvent savoir si une tache, un cristal ou une bizarrerie chimique est un signe de vie—même sur Terre. Adebate a révélé certaines des plus anciennes preuves de vie sur Terre, y compris les fossiles que Schopf a fièrement exposés en 1996. Des questions majeures sont en jeu dans ce débat, y compris comment la vie a évolué pour la première fois sur Terre. Certains scientifiques proposent que pendant les premières centaines de millions d’années que la vie existait, elle ressemblait peu à la vie telle que nous la connaissons aujourd’hui.,
Les chercheurs de la NASA tirent des leçons du débat sur la vie sur Terre à Mars. Si tout se passe comme prévu, une nouvelle génération de rovers arrivera sur Mars dans la prochaine décennie. Ces missions intégreront des biotechnologies de pointe conçues pour détecter des molécules individuelles fabriquées par des organismes Martiens, vivants ou morts depuis longtemps.
la recherche de la vie sur Mars est devenue plus urgente grâce en partie aux sondes des deux rovers qui parcourent maintenant la surface de Mars et à un autre vaisseau spatial en orbite autour de la planète., Ces derniers mois, ils ont fait une série de découvertes étonnantes qui, une fois de plus, tentent les scientifiques de croire que Mars abrite la vie—ou l’ont fait dans le passé. Lors d’une conférence de février aux Pays-bas, un public D’experts de Mars a été interrogé sur la vie martienne. Quelque 75 pour cent des scientifiques ont dit qu’ils pensaient que la vie existait autrefois là-bas, et d’entre eux, 25 pour cent pensent que Mars abrite la vie aujourd’hui.,
la recherche des restes fossiles d’organismes unicellulaires primitifs comme les bactéries a pris son envol en 1953, lorsque Stanley Tyler, géologue économique à l’Université du Wisconsin, a découvert des roches vieilles de 2,1 milliards d’années qu’il avait recueillies en Ontario, au Canada. Ses roches noires vitreuses connues sous le nom de cherts étaient chargées d’étranges filaments microscopiques et de boules creuses. Travaillant avec le paléobotoniste de Harvard Elso Barghoorn, Tyler a proposé que les formes étaient en fait des fossiles, laissés par d’anciennes formes de vie telles que les algues., Avant les travaux de Tyler et Barghoorn, peu de fossiles avaient été trouvés avant la période cambrienne, qui a commencé il y a environ 540 millions d’années. Maintenant, les deux scientifiques posaient que la vie était présente beaucoup plus tôt dans l’histoire de 4,55 milliards d’années de notre planète. Combien de temps il est allé plus loin est resté pour les scientifiques plus tard à découvrir.
au cours des décennies suivantes, des paléontologues Africains ont trouvé des traces fossiles de bactéries microscopiques vieilles de 3 milliards d’années qui avaient vécu dans des récifs marins massifs., Les bactéries peuvent également former ce qu’on appelle des biofilms, des colonies qui poussent en couches minces sur des surfaces telles que les roches et le fond de l’océan, et les scientifiques ont trouvé des preuves solides de biofilms datant de 3,2 milliards d’années.
Mais au moment de la conférence de presse de la NASA, la plus ancienne revendication fossile appartenait à William Schopf de L’UCLA, L’homme qui a parlé avec scepticisme des découvertes de la NASA lors de la même conférence. Au cours des années 1960, 70 et 80, Schopf était devenu un expert de premier plan sur les premières formes de vie, découvrant des fossiles dans le monde entier, y compris des bactéries fossilisées vieilles de 3 milliards d’années en Afrique du Sud., Puis, en 1987, lui et certains collègues ont rapporté qu’ils avaient trouvé les fossiles microscopiques de 3,465 milliards d’années sur un site appelé Warrawoona dans L’outback de L’Australie Occidentale-ceux qu’il présenterait à la conférence de presse de la NASA. Les bactéries dans les fossiles étaient si sophistiquées, dit Schopf, qu’elles indiquent « la vie était florissante à cette époque, et donc, la vie est née sensiblement plus tôt qu’il y a 3.5 milliards d’années. »
Depuis lors, les scientifiques ont développé d’autres méthodes pour détecter les signes de la vie précoce sur Terre., L’une consiste à mesurer différents isotopes, ou formes atomiques, du carbone; le rapport des isotopes indique que le carbone faisait autrefois partie d’un être vivant. En 1996, une équipe de chercheurs a rapporté avoir trouvé la signature de la vie dans des roches du Groenland datant de 3,83 milliards d’années.
Les signes de vie en Australie et au Groenland étaient remarquablement anciens, d’autant plus que la vie n’aurait probablement pas pu persister sur terre pendant les premières centaines de millions d’années de la planète., C’est parce que les astéroïdes le bombardaient, faisaient bouillir les océans et stérilisaient probablement la surface de la planète il y a environ 3,8 milliards d’années. Les preuves fossiles suggèrent que la vie a émergé peu de temps après que notre monde se soit refroidi. Comme Schopf l’a écrit dans son livre Cradle of Life, sa découverte de 1987 » nous dit que l’évolution précoce s’est déroulée très loin très vite. »
un démarrage rapide de la vie sur Terre pourrait signifier que la vie pourrait également émerger rapidement sur d’Autres Mondes—soit des planètes semblables à la Terre encerclant d’autres étoiles, ou peut-être même d’autres planètes ou lunes dans notre propre système solaire., Parmi ceux-ci, Mars a longtemps semblé le plus prometteur.
la surface de Mars aujourd’hui ne semble pas être le genre d’endroit accueillant pour la vie. Il est sec et froid, plongeant jusqu’à -220 degrés Fahrenheit. Son atmosphère mince ne peut pas bloquer le rayonnement ultraviolet de l’espace, ce qui dévasterait tout être vivant connu à la surface de la planète. Mais Mars, qui est aussi vieux que la Terre, aurait pu être plus hospitalier dans le passé. Les ravins et les lits de lacs asséchés qui marquent la planète indiquent que l’eau y coulait autrefois., Il y a aussi des raisons de croire, disent les astronomes, que la première atmosphère de Mars était suffisamment riche en dioxyde de carbone piégeant la chaleur pour créer un effet de serre, réchauffant la surface. En d’autres termes, le début de Mars ressemblait beaucoup au début de la Terre. Si Mars avait été chaude et humide pendant des millions, voire des milliards d’années, la vie aurait peut-être eu assez de temps pour émerger. Lorsque les conditions à la surface de Mars sont devenues désagréables, la vie y a peut-être disparu. Mais les fossiles ont peut-être été laissés pour compte., Il est même possible que la vie ait survécu sur Mars sous la surface, à en juger par certains microbes sur Terre qui prospèrent à des kilomètres sous terre.
lorsque Mckay de la Nasa a présenté ses photos de fossiles Martiens à la presse ce jour-là en 1996, L’une des millions de personnes qui les ont vues à la télévision était un jeune microbiologiste de l’environnement britannique nommé Andrew Steele. Il venait d’obtenir un doctorat à L’Université de Portsmouth, où il étudiait les biofilms bactériens capables d’absorber la radioactivité de l’acier contaminé dans les installations nucléaires., Un expert en images microscopiques de microbes, Steele a obtenu le numéro de téléphone de McKay de l’assistance-annuaire et l’a appelé. « Je peux vous obtenir une meilleure image que cela,” dit-il, et convaincu McKay lui envoyer des morceaux de la météorite. Les analyses de Steele étaient si bonnes qu’il travailla bientôt pour la NASA.
ironiquement, cependant, son travail a miné les preuves de la NASA: Steele a découvert que les bactéries terrestres avaient contaminé la météorite de Mars. Des Biofilms se sont formés et se sont répandus à travers des fissures dans son intérieur., Les résultats de Steele n’ont pas réfuté les fossiles Martiens—il est possible que la météorite contienne à la fois des fossiles Martiens et des contaminants antarctiques— mais, dit-il, « le problème est, Comment faites-vous la différence? »Dans le même temps, d’autres scientifiques ont souligné que les processus non vivants sur Mars auraient également pu créer les globules et les amas de magnétite que les scientifiques de la NASA avaient retenus comme preuves fossiles.
Mais McKay maintient l’hypothèse que ses microfossiles proviennent de Mars, disant qu’il est « cohérent comme un paquet avec une origine biologique possible., »Toute autre explication doit tenir compte de toutes les preuves, dit-il, pas seulement une pièce à la fois.
La controverse a soulevé une question profonde dans l’esprit de nombreux scientifiques: Que faut-il pour prouver la présence de la vie des milliards d’années? en 2000, le paléontologue d’oxford Martin Brasier a emprunté les fossiles originaux de Warrawoona au NaturalHistoryMuseum de Londres, et lui et Steele et leurs collègues ont étudié la chimie et la structure des roches., En 2002, ils ont conclu qu’il était impossible de dire si les fossiles étaient réels, soumettant essentiellement le travail de Schopf au même scepticisme que Schopf avait exprimé à propos des fossiles de Mars. ” L’ironie n’a pas été perdue pour moi », dit Steele.
en particulier, Schopf avait proposé que ses fossiles étaient des bactéries photosynthétiques qui capturaient la lumière du soleil dans un lagon peu profond., Mais Brasier et Steele et leurs collègues ont conclu que les roches s « étaient formées dans de l » eau chaude chargée de métaux, peut—être autour d « un évent surchauffé au fond de l » océan-à peine le genre d » endroit où un microbe aimant le soleil pourrait prospérer. Et l’analyse microscopique de la roche, Steele dit, était ambiguë, comme il l’a démontré un jour dans son laboratoire en faisant éclater une lame du warrawoona chert sous un microscope truqué à son ordinateur. « Que sommes-nous là? »demande-t-il, en choisissant un gribouillis au hasard sur son écran. « Une terre ancienne qui a été prise dans un rocher? Regardons-nous la vie? Peut-être, peut-être., Vous pouvez voir à quel point vous pouvez facilement vous tromper. Il n’y a rien à dire que les bactéries ne peuvent pas vivre là-dedans, mais il n’y a rien à dire que vous regardez les bactéries. »
Schopf a répondu aux critiques de Steele avec de nouvelles recherches de son propre chef. En analysant plus avant ses échantillons, il a constaté qu’ils étaient constitués d’une forme de carbone appelée kérogène, qui serait attendue dans les restes de bactéries. De ses critiques, Schopf dit, » ils aimeraient garder le débat vivant, mais les preuves sont accablantes.”
le désaccord est typique du domaine en évolution rapide., Le géologue Christopher Fedo de L’Université George Washington et le géochronologue Martin Whitehouse du musée suédois d’Histoire Naturelle ont contesté la trace moléculaire de 3,83 milliards d’années de carbone léger du Groenland, affirmant que la roche s’était formée à partir de lave volcanique, qui est beaucoup trop chaude pour que les microbes puissent résister. D’autres revendications récentes sont également attaquées. Il y a un an, une équipe de scientifiques a fait la une des journaux avec son rapport sur de minuscules tunnels dans des roches africaines vieilles de 3,5 milliards d’années. Les scientifiques ont fait valoir que les tunnels ont été fabriqués par des bactéries anciennes au moment où la roche s’est formée., Mais Steele souligne que les bactéries pourraient avoir creusé ces tunnels des milliards d’années plus tard. ” Si vous datiez du métro de Londres de cette façon, « dit Steele, » vous diriez qu’il avait 50 millions d’années, parce que c’est l’âge des roches qui l’entourent. »
de tels débats peuvent sembler indécents, mais la plupart des scientifiques sont heureux de les voir se dérouler. « Cela permettra à beaucoup de gens de se retrousser les manches et de chercher plus de choses”, explique le géologue du MIT, John Grotzinger. Certes, les débats portent sur les subtilités du registre fossile, pas sur l’existence de microbes il y a très longtemps., Même un sceptique comme Steele reste assez confiant que les biofilms microbiens vivaient il y a 3,2 milliards d’années. ” Vous ne pouvez pas les manquer », dit Steele à propos de leurs filaments distinctifs en forme de toile visibles au microscope. Et même les critiques n’ont pas contesté les dernières nouvelles de Minik Rosing, du Musée géologique de L’Université de Copenhague, qui a trouvé la signature de la vie isotopique du carbone dans un échantillon de roche du Groenland vieille de 3.7 milliards d’années-la plus ancienne preuve incontestée de la vie sur Terre.
l’enjeu de ces débats n’est pas seulement le moment de l’évolution précoce de la vie, mais le chemin qu’elle a emprunté., En septembre dernier, par exemple, Michael Tice et Donald Lowe de StanfordUniversity ont rapporté des tapis de microbes vieux de 3,416 milliards d’années conservés dans des roches D’Afrique du Sud. Les microbes, disent-ils, ont effectué la photosynthèse mais n’ont pas produit d’oxygène dans le processus. Un petit nombre d’espèces bactériennes font aujourd’hui la même chose—la photosynthèse anoxygénique, c’est ce qu’on appelle—et Tice et Lowe suggèrent que de tels microbes, plutôt que les microbes photosynthétiques conventionnels étudiés par Schopf et d’autres, ont prospéré au début de l’évolution de la vie., Comprendre les premiers chapitres de la vie en dira non seulement beaucoup sur l’histoire de notre planète. Il guidera également leur recherche de signes de vie ailleurs dans l’univers—à commencer par Mars.
en janvier 2004, les rovers de la NASA Spirit et Opportunity ont commencé à traverser le paysage martien. En quelques semaines, Opportunity avait trouvé la meilleure preuve à ce jour que l’eau coulait autrefois à la surface de la planète. La chimie de la roche qu’il a échantillonnée dans une plaine appelée Meridiani Planum a indiqué qu’elle s’était formée il y a des milliards d’années dans une mer peu profonde et disparue depuis longtemps., L’un des résultats les plus importants de la mission rover, explique Grotzinger, membre de l’équipe scientifique du rover, a été l’observation par le robot que les roches sur Meridiani Planum ne semblent pas avoir été écrasées ou cuites au point que les roches terrestres du même âge l’ont été— leur structure cristalline et leur superposition restent intactes. Un paléontologue ne pouvait pas demander un meilleur endroit pour préserver un fossile pendant des milliards d’années.
L’année écoulée a été riche en rapports alléchants. Une sonde en orbite et des télescopes au sol ont détecté du méthane dans L’atmosphère de Mars., Sur Terre, les microbes produisent de grandes quantités de méthane, bien qu’il puisse également être produit par l’activité volcanique ou des réactions chimiques dans la croûte de la planète. En février, des rapports ont circulé dans les médias sur une étude de la NASA qui aurait conclu que le méthane Martien pourrait avoir été produit par des microbes souterrains. Le siège de la NASA s’est rapidement engouffré—peut—être inquiet d’une répétition de la frénésie médiatique entourant la météorite martienne-et a déclaré qu’il n’avait aucune donnée directe soutenant les revendications de vie sur Mars.,
Mais quelques jours plus tard, des scientifiques européens ont annoncé avoir détecté du formaldéhyde dans l’atmosphère martienne, un autre composé qui, sur Terre, est produit par les êtres vivants. Peu de temps après, des chercheurs de l’Agence Spatiale Européenne ont publié des images des plaines de L’Elysium, une région située le long de L’Équateur De Mars. La texture du paysage, ont—ils soutenu, montre que la région était un océan gelé il y a quelques millions d’années-pas longtemps, à l’époque géologique. Une mer gelée est peut-être encore là aujourd’hui, enfouie sous une couche de poussière volcanique., Bien que l’eau n’ait pas encore été trouvée à la surface de Mars, certains chercheurs qui étudient les ravins Martiens disent que les caractéristiques peuvent avoir été produites par des aquifères souterrains, suggérant que l’eau et les formes de vie qui nécessitent de l’eau pourraient être cachées sous la surface.
Andrew Steele est L’un des scientifiques qui conçoivent la prochaine génération d’équipements pour sonder la vie sur Mars. Un outil qu’il prévoit d’exporter vers Mars s’appelle un microréseau, une lame de verre sur laquelle différents anticorps sont attachés., Chaque anticorps reconnaît et se verrouille sur une molécule spécifique, et chaque point d’un anticorps particulier a été truqué pour briller lorsqu’il trouve son partenaire moléculaire. Steele a des preuves préliminaires que la puce peut reconnaître des hopanes fossiles, des molécules trouvées dans les parois cellulaires des bactéries, dans les restes d’un biofilm vieux de 25 millions d’années.
en septembre dernier, Steele et ses collègues se sont rendus sur L’Île Arctique accidentée de Svalbard, où ils ont testé l’outil dans l’environnement extrême de la région en prélude à son déploiement sur Mars., Alors que des gardes norvégiens armés surveillaient les ours polaires, les scientifiques ont passé des heures assis sur des rochers froids, analysant des fragments de Pierre. Le voyage a été un succès: les anticorps microréseaux ont détecté des protéines fabriquées par des bactéries robustes dans les échantillons de roche, et les scientifiques ont évité de devenir de la nourriture pour les ours.
Steele travaille également sur un dispositif appelé MASSE (Modular Assays for Solar System Exploration), qui est provisoirement prévu pour voler sur une expédition 2011 de L’Agence Spatiale Européenne vers Mars., Il imagine que le rover écrase les roches en poudre, qui peut être placée en MASSE, qui analysera les molécules avec une micropuce, à la recherche de molécules biologiques.
plus tôt, en 2009, la NASA lancera le Rover Mars Science Laboratory. Il est conçu pour inspecter la surface des roches à la recherche de textures particulières laissées par les biofilms. Le laboratoire Mars peut également rechercher des acides aminés, des éléments constitutifs de protéines ou d’autres composés organiques. Trouver de tels composés ne prouverait pas l’existence de la vie sur Mars, mais cela renforcerait le cas et inciterait les scientifiques de la NASA à regarder de plus près.,
aussi difficiles soient les analyses de Mars, elles sont rendues encore plus complexes par la menace de contamination. Mars a été visité par neuf vaisseaux spatiaux, de Mars 2, une sonde soviétique qui s’est écrasée sur la planète en 1971, à Opportunity et Spirit DE LA NASA. N’importe lequel d’entre eux aurait pu transporter des microbes terrestres en stop. « Il se pourrait qu’ils se soient écrasés et qu’ils aient aimé là-bas, puis que le vent les souffle partout”, explique Jan Toporski, géologue à L’Université de Kiel, en Allemagne., Et le même jeu interplanétaire de voitures tamponneuses qui a précipité un morceau de Mars sur Terre aurait pu doucher des morceaux de terre sur Mars. Si l’une de ces roches terrestres était contaminée par des microbes, les organismes pourraient avoir survécu sur Mars—pendant un certain temps, au moins—et y avoir laissé des traces dans la géologie. Pourtant, les scientifiques sont convaincus qu’ils peuvent développer des outils pour faire la distinction entre les microbes terrestres importés et les microbes Martiens.
Trouver des signes de vie sur Mars n’est pas le seul objectif. ” Si vous trouvez un environnement habitable et que vous ne le trouvez pas habité, cela vous dit quelque chose », explique Steele., « Si il n’y a pas de vie, alors pourquoi n’est-il pas la vie? La réponse conduit à plus de questions. »Le premier serait ce qui rend la terre si spéciale. En fin de compte, les efforts déployés pour détecter la vie primitive sur Mars pourraient s’avérer sa plus grande valeur ici même chez nous.