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Nous pouvons enfin savoir ce que la vie sur Terre respirait avant qu’il y ait de l’oxygène

Il y a des milliards d’années, bien avant que l’oxygène ne soit facilement disponible, l’arsenic toxique notoire aurait pu être le composé qui a insufflé une nouvelle vie à notre planète.

Dans le désert d’Atacama au Chili, dans un endroit appelé Laguna La Brava, des scientifiques ont étudié un ruban violet de microbes photosynthétiques vivant dans un lac hypersalin qui est en permanence exempt d’oxygène.

« Je travaille avec des tapis microbiens depuis environ 35 ans », déclare le géoscientifique Pieter Visscher de l’Université du Connecticut.

« C’est le seul système sur Terre où j’ai pu trouver un tapis microbien qui fonctionnait absolument en l’absence d’oxygène. »

Les tapis microbiens, qui se fossilisent en stromatolites, sont abondants sur Terre depuis au moins 3,5 milliards d’années, et pourtant, pendant le premier milliard d’années de leur existence, il n’y avait pas d’oxygène pour la photosynthèse.

Comment ces formes de vie ont survécu dans des conditions aussi extrêmes est encore inconnue, mais en examinant les stromatolites et les extrémophiles vivant aujourd’hui, les chercheurs ont découvert une poignée de possibilités.

Alors que le fer, le soufre et l’hydrogène ont longtemps été proposés comme substituts possibles de l’oxygène, ce n’est qu’à la découverte de «  l’arsénotrophie  » dans l’hypersaline du lac Searles et du lac Mono en Californie que l’arsenic est également devenu un concurrent.

Depuis lors, les stromatolithes de la formation de Tumbiana en Australie occidentale ont révélé que le piégeage de la lumière et de l’arsenic était autrefois un mode valide de photosynthèse au Précambrien. On ne peut pas en dire autant du fer ou du soufre.

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L’année dernière, les chercheurs ont découvert une forme de vie abondante dans l’océan Pacifique qui respire également de l’arsenic.

Même les formes de vie de La Brava ressemblent étroitement à une bactérie soufrée violette appelée Ectothiorhodospira sp., qui a été récemment trouvé dans un lac riche en arsenic au Nevada et qui semble se photosynthétiser en oxydant l’arsénite composé sous une forme différente -arsénate.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour vérifier si les microbes de La Brava métabolisent également l’arsénite, les recherches initiales ont révélé que l’eau précipitée entourant ces tapis est fortement chargée de sulfure d’hydrogène et d’arsenic.

Si les auteurs ont raison et que les microbes de La Brava «  respirent  » de l’arsenic, ces formes de vie seraient les premières à le faire dans un tapis microbien permanent et totalement exempt d’oxygène, semblable à ce à quoi on pourrait s’attendre dans les environnements précambriens.

En tant que tels, ses tapis sont un excellent modèle pour comprendre certaines des formes de vie les plus précoces possibles sur notre planète.

Alors que la recherche génomique suggère que les tapis La Brava ont les outils pour métaboliser l’arsenic et le soufre, les auteurs affirment que sa réduction de l’arséniate semble être plus efficace que sa réduction du sulfate.

Quoi qu’il en soit, ils disent qu’il existe des preuves solides que les deux voies existent, et celles-ci auraient été suffisantes pour supporter de vastes tapis microbiens dans les premiers jours de la vie sur Terre.

Si l’équipe a raison, nous devrons peut-être élargir notre recherche de formes de vie ailleurs.

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« En cherchant des preuves de vie sur Mars, [scientists] se penchera sur le fer et probablement aussi sur l’arsenic », déclare Visscher.

C’est vraiment bien plus qu’un simple poison.

L’étude a été publiée dans Communications Terre et environnement.

Cet article a été initialement publié par ScienceAlerte. Lire l’article original ici.

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