Un microbiome sombre et des matières organiques extrêmement faibles dans le delta fossile d'Atacama dévoilent les limites de détection de la vie sur Mars

Nature Communications volume 14, Numéro d'article : 808 (2023) Citer cet article

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Identifier des signes sans équivoque de vie sur Mars est l’un des objectifs les plus importants des missions sur la planète rouge. Nous rapportons ici Red Stone, un delta alluvial en éventail de 163 à 100 Ma qui s'est formé dans des conditions arides dans le désert d'Atacama, riche en hématite et en mudstones contenant des argiles telles que la vermiculite et les smectites, et donc géologiquement analogue à Mars. Nous montrons que les échantillons de Red Stone présentent un nombre important de micro-organismes avec un taux inhabituellement élevé d'indétermination phylogénétique, ce que nous appelons un « microbiome sombre », et un mélange de biosignatures de micro-organismes existants et anciens qui peuvent à peine être détectés avec l'état de santé. -équipement de laboratoire de pointe. Nos analyses par des instruments de banc d'essai qui sont ou seront envoyés sur Mars révèlent que même si la minéralogie de la pierre rouge correspond à celle détectée par les instruments au sol sur la planète rouge, des niveaux tout aussi faibles de matières organiques seront difficiles, voire impossibles à détecter dans Roches martiennes selon l'instrument et la technique utilisée. Nos résultats soulignent l’importance du retour d’échantillons sur Terre pour déterminer de manière concluante si la vie a déjà existé sur Mars.

Les missions passées, actuelles et futures sur Mars sont principalement motivées par la question en suspens de savoir si la vie a jamais existé sur la planète rouge1. Les missions terrestres telles que les Mars Exploration Rovers, Phoenix et les rovers actifs Mars Science Laboratory (MSL) et Mars2020 ont été chargées d'identifier les environnements habitables et de déterminer s'il existe des preuves des exigences de la vie telle que nous la connaissons2,3. L'eau liquide est l'une des principales exigences, c'est pourquoi de nombreux rovers ont atterri sur des sites présentant des preuves géomorphologiques d'anciennes rivières et lacs et/ou des preuves minéralogiques d'eau liquide, comme des minéraux argileux4,5,6. Ces vaisseaux spatiaux sont équipés de divers instruments de composition permettant d'identifier les minéraux et de rechercher les molécules brutes nécessaires à la vie. Les spectromètres de masse de Viking, Phoenix, MSL, Mars2020 et du futur rover ExoMars, par exemple, peuvent détecter des molécules organiques et les éléments constitutifs de la vie7,8,9,10. Bien qu'aucune preuve solide de la présence de matières organiques dans les sols martiens n'ait été trouvée par les mesures Viking ou Phoenix11,12, la suite d'instruments Sample Analysis at Mars (SAM) sur MSL et l'instrument Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC) sur Mars2020 a identifié des molécules organiques aliphatiques et aromatiques simples (c.-à-d. ~ 450 ppm dans le mudstone de la baie de Yellowknife au cratère Gale13,14).

Les résultats obtenus jusqu’à présent sur Mars suggèrent que les matières organiques ne sont pas répandues à sa surface, mais nous émettons ici l’hypothèse que les limitations actuelles des instruments15 et la nature des matières organiques dans les roches martiennes peuvent également entraver notre capacité à trouver des preuves de vie sur la planète rouge. Dans ce travail, nous testons ces limites en inspectant de près Red Stone, un site unique situé dans le désert d'Atacama, le désert le plus sec16,17,18, le plus ancien de la Terre19,20,21,22,23,24, et un Mars bien connu. modèle analogique22.

Red Stone est situé au sud de la ville d'Antofagasta dans la Quebrada del Boku (goulet de Boku) (Fig. 1A, B et Fig. 2), qui fait partie du groupe Upper Way, une séquence sédimentaire d'un delta alluvial en éventail composé de les formations Coloso et Lombriz datant du Crétacé inférieur au Jurassique supérieur (Fig. 1C et Fig. 2B)25. Le groupe Way représente deux phases distinctes de l’évolution du bassin, enregistrant la succession complète du delta proximal à distal jusqu’à l’incursion marine progressive ultérieure et le dépôt du delta26. La base de la formation de Lombriz présente des grès et des mudstones rouges intercalés avec des veines perpendiculaires abondantes et des croûtes d'halite indurée (Fig. 1D, E et Fig. 3). En remontant les sections, on trouve des unités de conglomérats cimentés, de grès et de mudstones intercalés, surmontés de conglomérats meubles altérés (Fig. 1E et Fig. 3).