Une Terre et des exoterres peuvent – elles abriter des formes de vie de couleurs pourpres ?

Algues rouges ou Rhodophycées,Phycoérithrine (couleur rouge). Pourrait-on trouver cette forme de vie sur une exoplanète ?
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Exobiologie : la vie extraterrestre pourrait être pourpre

Article source : futura-sciences.com/

Publié le 22/10/2018 ,par : Laurent Sacco.

Tous les organismes effectuant de la photosynthèse ne sont pas de couleur verte et certains sont même de couleur pourpre. Selon certains chercheurs, ils pourraient même avoir précédé les algues vertes sur Terre et constituer l’équivalent de la végétation terrestre mais de couleur pourpre sur des exoterres.

Il nous semble évident que la photosynthèse est associée à la production d’oxygène et à des organismes de couleur verte. En fait ce n’est pas le cas. Il existe des organismes qui tirent bien leur énergie de la photosynthèse, mais sans produire d’oxygène, et font donc ce que l’on appelle de la photosynthèse anoxygénique. On les trouve chez les bactéries photosynthétiques dites vertes (chlorobactéries) et pourpres (rhodobactéries). Si les premières ont bien la même couleur que les plantes, comme leur nom l’indique, ce n’est évidemment pas le cas des secondes. Les cyanobactéries sont bien, elles, photosynthétiques mais pas toujours vertes car il leur arrive de former des biofilms de couleur bleue, comme là aussi leur nom le laisse deviner.

Lorsque l’on sait cela, on est mieux préparé pour comprendre pourquoi les exobiologistes sont prudents lorsqu’ils cherchent des bio signatures fiables de l’existence d’une vie ailleurs, même en supposant que celle-ci devrait posséder des points communs avec celle connue sur Terre. Si ce n’est pas le cas, on a de toute façon peu de chance de trouver quelque chose qui serait bien l’équivalent de la vie parce que l’on aurait des bio signatures de ces organismes radicalement différents de ceux étudiés en laboratoire. Nous ne pourrions les reconnaître comme des formes vivantes à distance.

La chlorophylle, une biosignature ?

Le fait que les plantes nous apparaissent vertes provient que la chlorophylle est une molécule absorbant la lumière essentiellement autour de deux longueurs d’onde, à savoir 465 nm et 665 nm. Ce qui veut dire que la lumière verte est réfléchie et la lumière rouge absorbée. On constate aussi que la lumière infrarouge est fortement réfléchie, ce qui a donné lieu à la notion de red-edge. Un mot d’origine anglaise, signifiant littéralement bord ou marge rouge, renvoyant à la région de changement rapide de réflectance de la chlorophylle, communément appelée pic de réflectance de la chlorophylle, dans le proche infrarouge.

VidéoSara Seager : La recherche de planètes au-delà de notre système solaire

TED via Youtube

Selon Sara Seager, astronome, chaque étoile que nous voyons dans le ciel a au moins une planète en orbite autour d’elle. Alors que savons-nous de ces exoplanètes et comment pouvons-nous en savoir plus? Seager présente son ensemble d’exoplanètes préféré et présente une nouvelle technologie qui peut aider à collecter des informations à leur sujet – et même nous aider à rechercher des exoplanètes abritant la vie.

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L’existence du red-edge est mise à profit pour surveiller par télédétection, depuis l’espace, l’activité végétale. On s’interroge depuis des années sur sa pertinence pour mettre en évidence une couverture végétale importante sur des exoplanètes, proches du Système solaire, qui seraient des exoterres. Carl Sagan et ses collègues ont testé quelque peu ce genre d’idée lorsqu’ils se sont servis des instruments de la sonde Galileo, en route vers Jupiter, pour tenter de détecter des biosignatures sur Terre. Le concept a été discuté dans une publication de Sara Seager en 2005. De manière générale, il n’est pas évident du tout de trouver des biosignatures, comme nous l’expliquait l’astrophysicien Franck Selsis.

Une Terre et des exoterres pourpres ?

Toujours est-il que Shiladitya DasSarma, professeur de biologie moléculaire à l’université du Maryland, et Edward Schwieterman, astrobiologiste à l’université de Californie à Riverside viennent de publier dans International Journal of Astrobiology un article disponible sur arXiv dans lequel ils développent une idée dans l’air depuis quelque temps, celle d’une « Terre pourpre » (purple Earth,en anglais). Idée qui a des implications aussi bien pour l’exobiologie et la recherche de biosignatures que pour comprendre l’origine et l’évolution de la vie sur la Terre primitive.

En effet, on ne sait pas bien comment la vie a fait la découverte de la photosynthèse sur Terre ni comment elle l’a utilisée. Ce qui est sûr, c’est qu’il y a environ 2,4 milliards d’années s’est produit la Grande Oxydation qui coïnciderait avec une production massive d’oxygène par des organismes photosynthétiques. On soupçonne qu’ils étaient similaires aux cyanobactéries qui construisent encore aujourd’hui des stromatolithes. Stromatolithes, dont on connaît des restes fossilisés datant d’au moins 3,5 milliards d’années.

Avant la Grande Oxydation, la composition de l’atmosphère de la Terre n’était pas la même et les océans aussi étaient différents, si bien qu’il se pourrait que des bactéries effectuant de la photosynthèse anoxygénique aient précédé les cyanobactéries. Or, les deux chercheurs états-uniens, à l’appui de cette thèse, font remarquer que des bactéries très anciennes, comme l’archée halophile (Halobacterium salinarum), font de la photosynthèse avec de la bactériorhodopsine. Cette petite protéine que l’on trouve dans leur membrane est étroitement liée au rétinal, un aldéhyde polyinsaturé, capable d’absorber la lumière et qui se lie à des protéines, les opsines, pour constituer la base moléculaire de la vision.

De fait, le rétinal absorbe la lumière à une longueur d’onde correspondant au maximum du spectre solaire, c’est-à-dire une couleur jaune-verte. Le rétinal étant une molécule plus simple que celle de la chlorophylle, la photosynthèse à base de bactériorhodopsine pourrait donc bien être apparue en premier. Sur Terre, les organismes à base de chlorophylle auraient pris le dessus par la suite mais peut-être en a-t-il été autrement sur certaines exoterres.

Comme des pigments à base de rétinal absorbent la lumière verte et jaune et réfléchissent ou transmettent la lumière rouge et bleue, la vie basée sur le rétinal apparaîtrait de couleur pourpre et l’équivalent du red-edge serait un green-edge, selon les chercheurs. Alors, va-t-on découvrir des exoterres pourpres et pourra-t-on en déduire qu’elles abritent effectivement des formes de vie ?

Espérons que nous aurons des réponses à ce sujet au cours de ce siècle…

CE QU’IL FAUT RETENIR

• Trouver des biosignatures est difficile, déjà parce que la Vie sur Terre était sans doute assez différente alors que notre planète avait moins de deux milliards d’années, et aussi parce qu’elle a probablement pris des chemins différents par la suite sur des exoterres où elle aurait pu apparaître.
• La photosynthèse, par exemple, rien que sur Terre, n’est pas automatiquement associée à la production d’oxygène ni à la couleur verte. Certaines bactéries pourpres anciennes se basent, par exemple, sur le rétinal pour l’effectuer sans libérer de l’O₂.
• Ces bactéries pourpres auraient pu précéder largement les algues vertes sur la Terre primitive et leur cousin, à base de rétinal, pourrait dominer l’équivalent de la végétation ailleurs. Le rétinal est une molécule plus simple que la chlorophylle, apparaissant donc peut-être plus facilement et fréquemment en relation avec des formes de vie dans la Voie lactée.
• Voilà de quoi pondérer des choix de biosignatures à chercher.
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• Mise à jour investigations ufoetscience, le : 22:10:2018 à 22h30.
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