Au large de la péninsule Shimokita, au nord-ouest du Japon, des chercheurs ont découvert des micro-organismes vivant par 2500 mètres de profondeur sous le plancher océanique – Ph. NASA / Wikimedia Commons / domaine public
Le forage le plus profond jamais réalisé par des scientifiques a mis au jour, au large du Japon, des micro-organismes jusqu’à 2446 mètres de profondeur sous le plancher océanique. Et ils sont bien vivants !
Pour preuve : une fois ramenés à la surface, quand ils les ont soumis à un flux de poussière de charbon, les microbiologistes et les géologues ayant mené l’étude ont constaté que leurs cellules étaient actives. Elles consommaient le charbon (source de carbone oxydé) et relâchaient en retour du méthane (le gaz le plus simple à base de carbone), comme ils le détaillent dans la revue Science.
Dans le sous-sol océanique, à une température de 60 °C, ces micro-organismes extrêmophiles survivent donc en se nourrissant d’une source de carbone plus ou moins abondante selon la profondeur. Les chercheurs les ont détectés, grâce à un derrick embarqué sur le bateau de recherche Chikyu, à partir d’une profondeur de 400 mètres et jusqu’à 2446 mètres, au large de la péninsule Shimokita (Nord-ouest du Japon).
Cette région était autrefois émergée, couverte de marécages et de lagunes : c’était il y a 23 millions d’années.
De 10 à 10 000 cellules par centimètre cube de roche
Progressivement, les sédiments riches en carbone typiques de ces zones humides ont dérivé au large, puis ont été recouverts par les sédiments marins. Dans les diverses couches de roche qui forment aujourd’hui le plancher océanique (calcaire, charbon…), la concentration des microbes retrouvés par les chercheurs japonais, à l’aide de techniques de comptage au microscope à fluorescence, varie de 10 à 10 000 cellules par centimètre cube.
Le bateau de forage en profondeur japonais Chikyu – Ph. Gleam via Wikimedia Commons.
Pour comparaison, un centimètre de cube de sol contient plusieurs milliards de bactéries, archées et protistes ! Et pourtant, le séquençage génétique de ces micro-organismes sous-marins a révélé qu’ils sont très semblables à ceux qui peuplent le sol des forêts.
Ces micro-organismes pourraient être les descendants de ceux ayant habité les lieux il y a 20 millions d’années
Deux hypothèses émergent ainsi pour expliquer ce lien de parenté : soit les microbes sous-marins sont les descendants de ceux ayant peuplé, il y a 20 millions d’années, le sol des marécages qui recouvraient autrefois cette zone, soit ils en seraient eux-mêmes les survivants !
En effet, même si très peu de choses sont connues sur leur biologie, de précédentes études ont montré que les microbes vivant dans la croûte terrestre ont un métabolisme extrêmement ralenti. On estime que la division cellulaire peut leur prendre mille ans ! Certains microbiologistes doutent même que ce genre de microbes se divisent, estimant qu’il est plus avantageux pour eux d’investir le peu de ressources disponibles tout simplement pour se maintenir en vie.
L’hypothèse de l’origine de la vie “intraterrestre”
Les premières traces de vie jamais détectées dans la profondeur du sol remontent à 1987, lors de forages conduits par les autorités américaines sous le lit du fleuve Savannah (entre la Caroline du Sud et la Géorgie). Par la suite, des micro-organismes vivants avaient été retrouvés à 3,9 kilomètres de profondeur dans la mine d’or de TauTona en Afrique du Sud. A présent, la mission de forage japonaise montre qu’on trouve des microbes à des profondeurs inouïes sous les océans.
Où est donc la limite ? Pour l’instant, on l’ignore. Mais depuis les années 1990, d’intéressantes théories émergent autour de ces micro-organismes, baptisés “intraterrestres” : pour certains biologistes, plutôt que d’avoir été tout simplement engloutis par la mer ou par la tectonique des plaques, ils seraient, au contraire, à l’origine de la vie sur Terre (voir S&V n°1151). Autrement dit, la vie serait née dans la profondeur de la croûte terrestre, avant d’émerger à la surface !
—Fiorenza Gracci
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- Microbes terrestres, voici le vrai microcosmos – S&V n°1161, 2014. De la toundra aux forêts en passant par les fonds marins, la surface de la Terre regorge de microbes aussi précieux qu’inconnus. Leur mille activités jouent un rôle clé dans les écosystèmes… sans même qu’on s’en aperçoive !
- De la vie au cœur de la Terre — S&V n°1151, 2013. Quelle incroyable hypothèse : l’origine de la vie aurait pu avoir lieu sous la surface de notre planète ! Les microbes retrouvés dans les profondeurs de la croûte terrestre sont légion. Ils portent un nom aussi étrange qu’eux : les “intraterrestres”.
