Les bactéries ont survécu dans l’espace et pourraient voyager vers les planètesDe nouvelles bactéries se cachent sur l’ISS, pas de bizarrerie spatiale, selon un scientifique
Une souche de bactéries surnommée « Conan la bactérie » survit trois ans attachée à la Station spatiale internationale en espace ouvert
Des scientifiques découvrent que des bactéries exposées peuvent survivre dans l’espace pendant des années
Une expérience menée à l’extérieur de la Station spatiale internationale mène à une théorie controversée sur la façon dont la vie pourrait voyager entre les planètes
Encadré par un fond infini d’espace sombre et sans vie, un bras robotique de la Station spatiale internationale en 2015 a monté une boîte de microbes exposés sur une main courante à 250 miles au-dessus de la Terre. Les bactéries copieuses n’avaient aucune protection contre une attaque de rayons ultraviolets, gamma et X cosmiques. De retour sur Terre, les scientifiques se sont demandé si les germes pourraient survivre à ces conditions jusqu’à trois ans, la durée de l’expérience, et s’ils le faisaient, ce que les résultats pourraient dire aux chercheurs sur la capacité de la vie à voyager entre les planètes.
Les microbiologistes ont passé des décennies à étudier les extrêmophiles, des organismes qui endurent des conditions extrêmes, pour tirer les fils mystérieux de la façon dont la vie s’est épanouie sur Terre. Certains extrêmophiles peuvent vivre sans protection dans l’espace pendant plusieurs jours ; d’autres peuvent durer des années, mais seulement en se taillant une maison à l’intérieur des rochers. Ces découvertes sous-tendent la théorie selon laquelle la vie telle que nous la connaissons peut se transférer entre les planètes au sein de météorites ou de comètes. Maintenant, de nouvelles découvertes publiées aujourd’hui dans Frontiers in Microbiology, basées sur cette expérience sur la Station spatiale internationale, montrent que la bactérie Deinococcus radioduranspeut survivre au moins trois ans dans l’espace. Akihiko Yamagishi, microbiologiste à l’Université de pharmacie et des sciences de la vie de Tokyo qui a dirigé l’étude, affirme que les résultats suggèrent également que la vie microbienne pourrait voyager entre des planètes non protégées par des roches.
L’étude a eu lieu à l’extérieur du laboratoire japonais Kibo sur la Station spatiale internationale. Mais bien avant que l’expérience de Yamagishi ne soit mise en orbite, l’Agence japonaise d’exploration spatiale, JAXA, voulait que son équipe les convainque qu’elle réussirait à l’avance. « Nous voulions dire : ‘Nous ne savons pas, nous devons juste essayer.’ Mais ce n’est pas autorisé pour les expériences spatiales », explique Yamagishi. « Nous avons donc dû réfléchir à la façon de les persuader. »
Yamagishi et son équipe avaient envisagé plusieurs espèces de bactéries, et Deinococcus radiodurans s’est imposé comme exceptionnel. Entre 2010 et 2015, son équipe a mené des expériences testant les radiodurans de D. dans des conditions simulées de la Station spatiale internationale. Ils ont rayonné les insectes avec des niveaux élevés de rayonnement, ont fait chuter les pressions dans un vide semblable à celui de l’espace et ont fait basculer les températures de 140 degrés Fahrenheit en seulement 90 minutes. Ils ont constaté que les cellules étaient remarquablement résistantes au barrage de stress. « Nous avons montré que [les bactéries] survivront en faisant ces expériences sur le terrain, et ils nous ont acceptés et nous ont cru », dit-il. L’équipe a obtenu l’approbation de la JAXA et leur expérience astrobiologique devait être lancée avec une fusée SpaceX en avril 2015.
Un hoquet est venu à l’expérience prévue avant le lancement. À l’origine, Yamagishi et son équipe avaient prévu de faire mener les expériences par des astronautes, mais ils ont appris qu’ils n’avaient plus la possibilité d’ expériences scientifiques « attachées » à l’extérieur de la Station spatiale internationale. Heureusement, l’équipe a pu concevoir une expérience à l’aide de ce bras robotique.
Trois panels de bactéries sont montés avec la fusée SpaceX : un pour un an d’exposition, un autre pour deux ans et un autre pour trois. Après que les astronautes aient préparé les panneaux, un bras robotique contrôlé depuis la Terre a saisi les panneaux et les a mis en place. Chaque panneau contenait deux petites plaques d’aluminium parsemées de 20 puits peu profonds pour des masses de bactéries de différentes tailles. Une plaque pointait vers la Station spatiale internationale ; l’autre pointait vers le cosmos.
Chaque année, le bras robotique de Kibo démontait la plate-forme contenant les panneaux, la ramenant à l’intérieur de l’ISS afin que les astronautes puissent envoyer des échantillons sur Terre pour analyse. Leurs résultats montrent que la bactérie Deinococcus a survécu à l’expérience de trois ans. Les cellules de bactéries Deinococcus dans les couches externes des masses sont mortes, mais ces cellules externes mortes ont protégé celles à l’intérieur des dommages irréparables à l’ADN. Et lorsque les masses étaient suffisamment grandes – toujours plus minces qu’un millimètre – les cellules à l’intérieur ont survécu pendant plusieurs années.
« Cela m’a rappelé exactement la stratégie utilisée par les cyanobactéries dans les Andes », explique Nathalie Cabrol, une astrobiologiste non affiliée à l’étude qui dirige le Centre de recherche Carl Sagan de l’Institut de recherche d’intelligence extraterrestre (SETI). Cabrol a étudié comment les cyanobactéries, l’une des formes de vie les plus anciennes de la Terre, supportent le rayonnement solaire intense en s’organisant en couches où les cellules meurent à l’extérieur et survivent à l’intérieur. Elle s’est réjouie de ce que ces résultats peuvent nous dire sur les extrêmophiles sur Terre.
Au-delà des couches protectrices des cellules dans les masses, D. radiodurans est remarquablement résistant aux dommages causés par les radiations. Leurs gènes codent pour des protéines uniques qui réparent l’ADN. Alors que les cellules humaines portent environ deux copies d’ADN et que la plupart des cellules bactériennes en portent une, D. radiodurans contient jusqu’à 10 copies redondantes. Avoir plus de copies de gènes importants signifie que les cellules peuvent produire plus de copies des protéines qui fixent l’ADN endommagé par les radiations. Ce mécanisme de défense inhérent, combiné à des couches externes protectrices de cellules, a maintenu les microbes en vie malgré des niveaux de rayonnement plus de 200 fois supérieurs à ceux de la Terre.
En utilisant leurs données sur la façon dont chaque année supplémentaire affecte les cellules, l’équipe prédit que les masses de D. radiodurans en déplacement pourraient survivre de deux à huit ans entre la Terre et Mars, et vice versa. « Il est donc possible de survivre pendant le transport », dit-il. « Cela nous dit que nous devons considérer l’origine de la vie non seulement sur Terre, mais aussi sur Mars. »
D. radiodurans n’est pas le seul organisme connu à survivre dans l’espace. Des études antérieures ont montré que les tardigrades ne durent que 10 jours en exposition directe. Les scientifiques ont également testé les bactéries Bacillus et Deinococcus sur de longues périodes en orbite, mais uniquement avec une protection contre les radiations toxiques.
« [Ces études] suggèrent que les spores de microbes pourraient survivre à l’intérieur de la roche, c’est la lithopanspermie « , explique Yamagishi. La lithopanspermie est une variante de la théorie de la panspermie, qui suppose que la vie sur Terre pourrait provenir de microbes d’une autre planète. Mais Yamagishi dit que ses résultats d’extrêmophiles résistant à une exposition directe pendant des années sans roches sont à l’origine d’un nouveau terme : massapanspermie. Cette théorie suggère que les microbes pourraient avoir atterri sur Terre en touffes, plutôt que dans les roches.
Cependant, d’autres experts hésitent à adopter la massapanspermie.
« J’étais déjà en quelque sorte convaincue que la vie aurait pu être transférée entre la Terre et Mars », explique Natalie Grefenstette, astrobiologiste théorique à l’Institut Santa Fe non affiliée au travail. Les preuves de la lithopanspermie l’ont convaincue que le transfert de la vie est possible, mais elle voit une limite majeure à la massapanspermie : les masses cellulaires flottantes devraient survivre à l’éjection d’une planète et à la rentrée sur une autre. «Ce sont des exigences énormes», dit-elle. Elle soupçonne qu’un amas itinérant de cellules exposées brûlerait comme des météores avant d’atterrir.
Cabrol s’interroge également sur la possibilité d’une massapanspermie. « Montrer que les radiodurans peuvent survivre trois ans s’ils sont superposés est très loin des chiffres dont nous avons besoin pour que les radiodurans puissent faire le saut vers Mars. » Bien que des voyages de plusieurs années soient théoriquement possibles, les scientifiques estiment que cela peut prendre jusqu’à plusieurs millions d’années pour que la matière quitte une planète et atterrisse sur une autre dans le système solaire.
« La pertinence de cette étude est moins de prouver que la massapanspermie ou la panspermie sont possibles », explique Cabrol. « Mais pour moi, cela montre que nous devons être extrêmement prudents avec notre contamination lorsque nous allons sur Mars. »
De nombreux pays ont signé le Traité sur l’espace extra-atmosphérique, qui leur interdit d’apporter (et de répandre) des microbes sur d’autres planètes. Si un vaisseau spatial renversait accidentellement des microbes sur Mars, par exemple, cela corromprait les futures missions pour trouver la vie sur la planète. Les scientifiques ne sauraient pas avec une certitude absolue s’ils détectent des microbes martiens. La NASA s’est donné beaucoup de mal pour stériliser le rover Mars 2020, en le faisant cuire à des températures stériles et en essuyant chaque partie avec des vêtements stériles. Cette étude souligne à quel point il est étonnamment important de garder tout vaisseau spatial entièrement exempt de microbes.
Yamagishi espère effectuer plus d’expériences d’exposition encore plus loin de la Terre, y compris sur la passerelle lunaire proposée par la NASA près de la Lune. Et pour faire avancer les questions sur les origines de la vie, son équipe développe un microscope pour rechercher la vie sous la surface de Mars.
« Dans des environnements où nous ne pensions pas que la vie pouvait survivre, nous savons maintenant qu’elle le peut », déclare Grefenstette. « Cette étude le montre aussi, alors nous repoussons constamment cette barrière de ce que la vie sur Terre peut accomplir. »
Cette bactérie a survécu à l’extérieur de la station spatiale pendant une année entière
Une année dans l’espace n’est pas une promenade de santé. Demandez à Scott Kelly , l’astronaute américain qui a passé un an sur la Station spatiale internationale (ISS) en 2015.
Son séjour de longue durée dans l’espace a modifié son ADN, ses télomères et son microbiome intestinal , il a perdu sa densité osseuse et il avait encore mal aux pieds trois mois plus tard .
Mais c’est une toute autre chose de survivre dans l’espace nu en dehors de la protection de l’ISS, où les rayons UV, le vide, les énormes fluctuations de température et la microgravité sont toutes des menaces imminentes.
C’est donc tout un exploit qu’une espèce de bactérie trouvée pour la première fois dans une boîte de viande, Deinococcus radiodurans , soit encore en vie après un an passé à vivre sur une plate-forme spécialement conçue à l’extérieur du module pressurisé de l’ISS.
Les chercheurs ont étudié ces puissants microbes pendant un certain temps ; En 2015, une équipe internationale a mis en place la mission Tanpopo à l’extérieur du module expérimental japonais Kibo, pour mettre à l’épreuve des espèces bactériennes résistantes.
Maintenant, D. radiodurans est passé avec brio.
Les cellules bactériennes ont été déshydratées, expédiées vers l’ISS et placées dans l’installation exposée , une plate-forme exposée en permanence à l’environnement spatial ; dans ce cas, les cellules se trouvaient derrière une fenêtre en verre qui bloquait la lumière UV à des longueurs d’onde inférieures à 190 nanomètres.
« Les résultats présentés dans cette étude peuvent accroître la sensibilisation aux problèmes de protection planétaire, par exemple, l’atmosphère martienne qui absorbe le rayonnement UV en dessous de 190-200 nm », a écrit l’équipe d’Autriche, du Japon et d’Allemagne dans leur nouvel article .
« Pour imiter cette condition, notre configuration expérimentale sur l’ISS comprenait une fenêtre en verre de dioxyde de silicium . »
Ce n’est pas la plus longue période de temps où D. radiodurans a été gardé dans ces conditions – en août , nous avons écrit qu’un échantillon de la bactérie y avait été laissé pendant trois années entières.
Mais l’équipe n’essayait pas d’établir un record du monde, mais plutôt de découvrir ce qui rend les D. radiodurans si bons pour survivre dans ces conditions extrêmes.
Ainsi, après un an de radiations, de températures de congélation et d’ébullition, et sans gravité, les chercheurs ont ramené les bactéries spatiales sur Terre, réhydraté à la fois un témoin qui avait passé l’année sur Terre et l’échantillon de l’orbite terrestre basse (LEO), et ont comparé leurs résultats.
Le taux de survie était beaucoup plus faible pour les bactéries LEO par rapport à la version témoin, mais les bactéries qui ont survécu semblaient bien se porter, même si elles étaient devenues un peu différentes de leurs frères liés à la Terre.
L’équipe a découvert que les bactéries LEO étaient couvertes de petites bosses ou de vésicules à la surface, qu’un certain nombre de mécanismes de réparation avaient été déclenchés et que certaines protéines et ARNm étaient devenus plus abondants.
L’équipe ne sait pas exactement pourquoi les vésicules (que vous pouvez voir sur l’image ci-dessus) se sont formées, mais ils ont quelques idées.
« La vésiculation intensifiée après la récupération de l’exposition au LEO peut servir de réponse rapide au stress, ce qui augmente la survie des cellules en retirant les produits de stress », a écrit l’équipe.
« De plus, les vésicules de la membrane externe peuvent contenir des protéines importantes pour l’acquisition des nutriments, le transfert d’ADN, le transport des toxines et des molécules de détection de quorum, provoquant l’activation des mécanismes de résistance après une exposition à l’espace. »
Ce type d’étude nous aide à comprendre si les bactéries pourraient survivre à d’autres mondes, et peut-être même le voyage entre eux , qui deviendra de plus en plus important à mesure que nous, les humains, et les germes que nous apportons avec nous, commençons à voyager plus loin que notre Lune dans le système solaire. , et un jour peut-être même au-delà.
« Ces enquêtes nous aident à comprendre les mécanismes et les processus par lesquels la vie peut exister au-delà de la Terre, élargissant nos connaissances sur la façon de survivre et de s’adapter dans l’environnement hostile de l’espace extra-atmosphérique », a déclaré Tetyana Milojevic, biochimiste de l’Université de Vienne .
« Les résultats suggèrent que la survie de D. radiodurans dans LEO pendant une période plus longue est possible grâce à son système de réponse moléculaire efficace et indiquent que des voyages encore plus longs et plus lointains sont réalisables pour les organismes dotés de telles capacités. »
Les bactéries ont survécu dans l’espace et pourraient voyager vers les planètesUne bactérie unique a survécu dans l’espace pendant quelques années ! En savoir plus à ce sujet.
Selon le Guinness World Records , la bactérie appelée Deinococcus radiodurans est la forme de vie la plus résistante aux radiations sur Terre. Cette bactérie de couleur rouge peut survivre environ 3 000 fois à la quantité de rayonnement qui tuerait un être humain.
Surnommé « Conan la bactérie », selon une étude, Deinococcus radiodurans peut survivre dans l’espace. Il pourrait même se rendre sur Mars . Cette bactérie peut également survivre au froid extrême, à la déshydratation et à l’acidité.
Ces bactéries ont été placées dans des plaques d’aluminium et attachées à l’extérieur de la Station spatiale internationale (ISS) dans le cadre d’une expérience. Elle a montré que la bactérie a survécu dans l’espace pendant au moins trois ans .
Cette expérience s’appelait la mission Tanpopo, menée par des scientifiques japonais. Il a été conçu pour tester la théorie de la « panspermie » . Cette théorie suggère que les microbes peuvent passer d’une planète à une autre et effectivement distribuer la vie.
Les scientifiques pensent que si les bactéries peuvent survivre dans l’espace, elles pourraient potentiellement être transférées d’une planète à une autre. Si ce voyage est possible, il augmente les chances de trouver de la vie sur d’autres planètes.
Les Deinococcus radiodurans peuvent survivre à des radiations extrêmes en raison de leur extraordinaire capacité à réparer leur ADN lorsqu’il est endommagé.
De nouvelles bactéries se cachent sur l’ISS, pas de bizarrerie spatiale, selon un scientifique
De nouvelles espèces ont été découvertes dans la Station spatiale internationale – mais elles ne sont probablement pas venues de l’espace
Quatre espèces de bactéries – dont trois jusque-là inconnues de la science – ont été découvertes à bord de la Station spatiale internationale (ISS), soulevant des questions sur la façon dont elles sont arrivées là et comment elles ont réussi à survivre.
Leur découverte pourrait également renforcer les efforts futurs pour cultiver des cultures lors de longues missions de vols spatiaux, car les espèces apparentées sont connues pour favoriser la croissance des plantes et les aider à combattre les agents pathogènes.
Des études antérieures avaient suggéré que certaines souches résistantes de bactéries pouvaient survivre aux conditions difficiles de l’espace, y compris les pastilles séchées de bactéries Deinococcus – répertoriées dans le Guinness World Records comme les plus résistantes au monde – qui ont survécu à la surface de la station spatiale pendant trois ans. Ils ont été délibérément placés là pour tester la théorie de la « panspermie », selon laquelle la vie existe dans tout l’univers et peut être transportée entre les planètes par la poussière spatiale, les astéroïdes, les comètes ou même des engins spatiaux contaminés.
Une autre étude récente a identifié une population diversifiée de bactéries et de champignons associés au corps humain à l’intérieur de l’ISS, où ils sont un peu plus protégés – bien qu’ils soient toujours soumis à une faible gravité, à de l’air recyclé et à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.
Les nouvelles bactéries ont été identifiées de la même manière à partir d’écouvillons de divers endroits à l’intérieur de l’ISS. L’un a été découvert sur une table à manger; un autre sur un panneau supérieur dans une zone de recherche utilisée pour étudier la faible gravité ; le troisième dans l’observatoire Cupola. La quatrième espèce, déjà connue, a été trouvée sur un vieux filtre purificateur d’air, qui avait été renvoyé sur Terre. Ce sont toutes des bactéries en forme de bâtonnets appartenant à la famille des méthylobactéries – généralement présentes dans le sol et l’eau douce, où elles contribuent à favoriser la croissance des plantes et à se défendre contre les agents pathogènes.
Ils ont très probablement été transférés vers l’ISS depuis la Terre – plutôt que de venir de l’espace extra-atmosphérique – et ont soit survécu depuis la création de la station, soit ont été introduits lorsque de nouveaux astronautes ou charges utiles sont arrivés.
Christine Moissl-Eichinger, microbiologiste à l’Université de médecine de Graz, en Autriche, a déclaré : « Tous les microbes de l’ISS proviennent de la Terre. Il y a des astronautes et le fret est échangé tout le temps. Aucun de ces articles n’est complètement stérile.
Il est important de comprendre les types de microbes qui peuvent s’accumuler, survivre et même prospérer dans cet environnement unique, car ils peuvent affecter la santé de l’équipage, la structure du vaisseau spatial ou contaminer les planètes et les corps astronomiques qu’ils visitent.
« Étant donné que ces souches de l’ISS ont été isolées à différentes périodes et à divers endroits, leur persistance dans l’environnement de l’ISS et leur importance écologique dans les systèmes fermés justifient une étude plus approfondie », a écrit l’équipe indo-américaine qui a effectué l’analyse, qui a été publiée dans Frontières en microbiologie .Methylorubrum rhodesianum était la bactérie trouvée qui était déjà connue de la science. Les trois autres n’avaient jamais été identifiés auparavant, mais l’analyse génétique et taxonomique suggère qu’ils sont liés à Methylobacterium indicum , une bactérie parfois trouvée sur les grains de riz. Les chercheurs ont déclaré que la bactérie pourrait fournir des « déterminants génétiques biotechnologiquement utiles » pour la culture de cultures dans l’espace. « Pour faire pousser des plantes dans des endroits extrêmes où les ressources sont minimes, l’isolement de nouveaux microbes qui aident à favoriser la croissance des plantes dans des conditions stressantes est essentiel. »
Cependant, Moissl-Eichinger a mis en garde contre une trop grande excitation à propos de la découverte. Le fait que ces microbes n’aient jamais été décrits par la science ne signifie pas nécessairement qu’ils sont importants. Elle a déclaré: «Dans chaque cuillère de sol ou échantillon de selles, il existe des centaines d’espèces microbiennes non décrites. Je suis sûr qu’il y a encore des centaines voire des milliers de micro-organismes moins caractérisés, voire inconnus, à bord de l’ISS.
« Cette [découverte] est bien sûr assez intéressante, car nous visons à envoyer un jour des humains pour un long voyage sur Mars, et ils seront enfermés avec des milliards de microbes. Plus nous en savons sur toutes ces différentes espèces, mieux c’est.
https://www.sciencealert.com/this-bacterium-survived-on-the-outside-of-the-space-station-for-a-year