Extrêmophiles, une forme de vie spécifique
Les extrêmophiles sont des organismes qui vivent dans des conditions nuisibles à de nombreuses formes de vie. L’humanité utilise depuis longtemps des environnements extrêmes pour conserver les aliments. Nous savons aujourd’hui que cela s’explique par le fait que ces techniques tuent ou inhibent les bactéries qui, autrement, provoqueraient la détérioration des aliments. Parmi ces techniques, on peut citer le chauffage (c’est-à-dire la cuisson), la réfrigération, le salage ou encore l’irradiation.
Et nous savons tous que cela fonctionne. Nous avons des réfrigérateurs et des congélateurs. On nous a appris à cuire un rôti de bœuf saignant à une température interne d’environ 140 °F, ou jusqu’à 180 °F pour un bœuf bien cuit ou toute volaille. La raison est double : cuire la viande — la transformer d’un état cru en quelque chose de savoureux — et tuer les bactéries présentes dans la viande crue.
Il existe d’autres méthodes de conservation que vous avez rencontrées dans votre épicerie locale. On trouve des légumes, des fruits et des viandes séchés, privés d’eau, ce qui inhibe la croissance bactérienne. Les noix et d’autres aliments sont emballés sous vide afin de réduire la quantité d’oxygène disponible. Le traitement des aliments par haute pression peut également tuer les microbes ; cette méthode est utilisée pour de nombreux produits, notamment le guacamole et le jus d’orange.
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La viande est aussi conservée par salaison, comme dans le cas du bacon et du jambon. L’alcool est également utilisé pour conserver certains fruits, généralement en combinaison avec le sucre.
Modifier l’acidité ou l’alcalinité des aliments est une autre façon de prolonger leur durée de vie. La modification de l’atmosphère est également une technique utile. Des aliments comme les grains peuvent être placés dans un récipient où l’air est remplacé par de l’azote ou du dioxyde de carbone très pur. Cela élimine l’oxygène et détruit les insectes, les microbes et autres intrus indésirables.
L’idée essentielle est que l’humanité connaît depuis des millénaires diverses méthodes pour conserver les aliments. Leur altération provient d’organismes indésirables (généralement des microbes) qui « consomment » la nourriture et libèrent des déchets. Grâce à une combinaison des techniques mentionnées, nous avons appris à éliminer les bactéries indésirables qui ruineraient autrement nos aliments.
Notre expérience nous a permis de mieux comprendre la gamme de conditions dans lesquelles la vie terrestre peut exister. Cependant, les recherches ont révélé que la vie est en réalité plus robuste que nous ne le pensions.
La vie peut apparaître dans des conditions extrêmement difficiles.
Extrêmophiles
Les biologistes ont donné le nom d’« extrêmophile » (signifiant « amateur de conditions extrêmes ») aux organismes qui prospèrent dans des environnements qui tueraient les formes de vie familières. Bien que l’étude des extrêmophiles soit encore relativement récente, on peut déjà décrire certaines des conditions dans lesquelles des formes de vie inhabituelles ont été découvertes.
Au fond des océans, parfois à des profondeurs extraordinaires, il existe des zones où le magma remonte de l’intérieur de la Terre jusqu’au plancher océanique. En ces points, appelés sources hydrothermales, de l’eau surchauffée s’échappe du magma. Cette eau peut être chauffée bien au-delà de la température d’ébullition habituelle de 212 °F, mais la pression immense au fond de l’océan la maintient à l’état liquide. L’eau à l’intérieur de ces sources peut atteindre près de 700 °F, une température suffisante pour tuer toute forme de vie ordinaire.
À quelques pieds seulement de ces sources, la température de l’eau peut être proche du point de congélation, environ 35 °F. Dans ce gradient thermique se développe un écosystème inhabituel.
Les formes de vie résistantes à la chaleur et respirant le soufre ne sont pas les seules à exister dans des environnements extrêmes. À l’autre extrémité du spectre se trouvent les cryophiles, qui aiment le froid. Les organismes vivant dans le froid font face à des problèmes très différents de ceux des thermophiles. Lorsque l’eau gèle, elle se dilate et peut rompre les membranes cellulaires. Des adaptations chimiques sont nécessaires pour atténuer les effets du froid.
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D’après nos connaissances actuelles, aucune forme de vie eucaryote ne peut survivre à des températures en dehors de l’intervalle de 5 à 140 °F. Bien que la limite inférieure soit en dessous du point de congélation de l’eau ordinaire, une eau fortement salée peut rester liquide à ces températures. La vie microbienne a été observée entre -22 et 250 °F. Un exemple d’organisme cryophile est Chlamydomonas nivalis, une algue responsable du phénomène de « neige pastèque », où la neige prend une teinte rosée et une légère odeur de pastèque.
Les considérations chimiques permettent d’estimer les limites ultimes de la vie basée sur le carbone. En raison de la solidité des liaisons impliquant les atomes de carbone, il est difficile d’imaginer une vie à pression normale au-delà d’environ 620 °F, soit à peu près la température maximale d’un four domestique. La pression peut toutefois influencer la vitesse de décomposition des molécules, ralentissant leur désintégration. Il est probablement raisonnable d’affirmer que la vie fondée sur le carbone n’est pas possible au-delà d’environ 1000 °F, quelle que soit la pression.
L’eau est essentielle à la vie, mais certains extrêmophiles pourraient en nécessiter très peu. Il existe également des organismes halophiles (qui aiment le sel). Dans la région de la mer Morte, la plupart des formes de vie ne peuvent survivre. Cependant, certains lichens et organismes cellulaires ont adapté leur chimie pour maintenir un environnement interne favorable. Certaines de ces formes de vie ont même besoin d’un environnement très salé pour exister.
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Comme pour les autres conditions extrêmes utilisées pour conserver les aliments, on a découvert la vie dans des milieux très acides ou très alcalins. Ainsi que dans des environnements où la radioactivité est mille fois supérieure à celle qui tuerait les formes de vie ordinaires les plus résistantes. Ces observations ont considérablement élargi les attentes des scientifiques quant aux environnements habitables.
Avec la découverte de ces extrêmophiles, les scientifiques ont intensifié la recherche des niches que la vie peut occuper sur Terre. Des organismes vivants ont été extraits de carottes de forage provenant de plusieurs kilomètres sous la surface terrestre. On a également trouvé de la vie flottant dans l’air raréfié de la stratosphère. En fait, jusqu’à environ 10 miles d’altitude. Cet environnement est extrêmement hostile : température et pression très faibles, rayonnement ultraviolet intense, et presque absence d’eau.
La survie dans de telles conditions soulève inévitablement la question de la « panspermie ». Selon cette idée la vie aurait pu arriver sur Terre depuis un autre corps céleste, peut-être Mars. Bien que cela semble improbable, on n’exclut totalement pas cette hypothèse. Quoi qu’il en soit, la vie a dû apparaître quelque part, et ces questions restent pertinentes.
Ce qui nous intéresse ici, c’est le fait que certaines formes de vie primitives peuvent exister dans des environnements variés. Même dans ceux-ci qui seraient mortels pour des organismes vivant plus près de la surface terrestre. Cela ne signifie pas qu’il s’agisse d’une vie extraterrestre. Pourtant cela nous renseigne davantage sur la remarquable résistance de la vie terrestre fondée sur le carbone et l’eau.
(Source: Alien Universe, extraterrestrial Life in Our Minds and the Cosmos, by Don Lincoln).
L’Atlantique
L’Atlantique ! Vaste étendue d’eau dont la superficie couvre vingt-cinq millions de milles carrés, longue de neuf mille milles sur une largeur moyenne de deux mille sept cents. Importante mer presque ignorée des anciens, sauf peut-être des Carthaginois, ces Hollandais de l’antiquité, qui dans leurs pérégrinations commerciales suivaient les côtes ouest de l’Europe et de l’Afrique ! Océan dont les rivages aux sinuosités parallèles embrassent un périmètre immense, arrosé par les plus grands fleuves du monde, le Saint-Laurent, le Mississipi, l’Amazone, la Plata, l’Orénoque, le Niger, le Sénégal, l’Elbe, la Loire, le Rhin, qui lui apportent les eaux des pays les plus civilisés et des contrées les plus sauvages ! Magnifique plaine, incessamment sillonnée par les navires de toutes les nations, abritée sous tous les pavillons du monde, et que terminent ces deux pointes terribles, redoutées des navigateurs, le cap Horn et le cap des Tempêtes !
(Extrait de « Vingt mille lieues sous la mer », un roman de Jules Verne).
Illustration : Océan atlantique. Une île dans les Caraïbes.Photo de Megan Jorgensen « Le vent. La pluie. Les marées. Toutes les tristesses retournent à la mer. » (Robert Silverberg).
