L’espace lointain est un environnement d’une hostilité absolue, où le vide, les températures extrêmes et les radiations constantes s’allient pour anéantir toute forme de vie. Pourtant, une petite mousse terrestre vient de prouver que la ténacité biologique peut défier ces conditions infernales. Dans une démonstration remarquable de résilience, des spores de mousse ont survécu à une exposition de neuf mois à l’extérieur de la Station spatiale internationale (ISS), ouvrant de nouvelles perspectives pour l’astrobiologie et l’exploration humaine à long terme.
- Près de 86 % des spores de la mousse Physcomitrium patens ont germé avec succès après neuf mois passés dans le vide spatial.
- La structure naturelle du sporange et l’état de dormance déshydraté constituent des mécanismes de protection essentiels contre les radiations cosmiques.
- Ces résultats suggèrent que des organismes végétaux pourraient être transportés vers la Lune ou Mars pour soutenir des systèmes de survie autonomes.
Lorsque les chercheurs ont récupéré les échantillons et constaté que la grande majorité des spores avaient non seulement survécu, mais étaient prêtes à reprendre leur croissance, l’émotion était palpable. Le biologiste Tomomichi Fujita, de l’Hokkaido University à Sapporo, au Japon, a résumé sa réaction en un seul mot : « Magnifique ». Cette étude, publiée le 20 novembre dans la revue iScience, marque une étape cruciale dans notre compréhension de la survie des organismes terrestres au-delà de l’atmosphère protectrice de notre planète.
Une résilience biologique exceptionnelle face au vide spatial
La recherche ajoute officiellement les spores de Physcomitrium patens à la liste restreinte des organismes terrestres capables d’endurer des séjours prolongés dans le vide spatial. Ce groupe de « survivants de l’extrême » comprend déjà certaines espèces de bactéries capables de s’agglutiner pour survivre, des lichens, des graines de plantes supérieures et les célèbres tardigrades. Cependant, la réussite de P. patens est particulièrement notable en raison de la complexité structurelle de ces spores par rapport aux micro-organismes unicellulaires.
Avant d’envoyer les échantillons vers l’Station spatiale internationale (ISS), l’équipe de Fujita avait testé les spores dans des environnements spatiaux simulés au sol. Malgré des résultats encourageants face au vide, aux rayons ultraviolets intenses et aux fluctuations thermiques, le chercheur restait prudent quant à l’issue de l’expérience réelle. « Des conditions de stress multiples peuvent avoir un effet synergique néfaste », explique Fujita. Selon lui, si un organisme peut tolérer un stress unique, l’accumulation simultanée de plusieurs agressions environnementales est souvent fatale.
Pourtant, une fois de retour sur Terre, 86 % des spores ont germé et entamé leur développement pour devenir des plantes matures. Cette capacité à « suspendre » la vie pour la reprendre des mois plus tard dans un environnement radicalement différent souligne la robustesse de la survie des mousses dans l’espace, un domaine qui passionne de plus en plus les astrobiologistes.
Le rôle protecteur du sporange contre les radiations
Pour Daniela Billi, astrobiologiste à l’Université de Rome Tor Vergata, qui n’a pas participé à l’étude, cette survie n’est pas totalement surprenante, bien qu’elle soit impressionnante. Elle souligne que les spores se trouvaient dans un état de dormance déshydraté, une condition qui les rend naturellement résistantes à la dessiccation et aux écarts de température. Mais l’atout majeur de P. patens réside dans son enveloppe protectrice : le sporange.
Le sporange agit comme un bouclier biologique, encapsulant les spores et offrant une première barrière physique contre les radiations cosmiques et solaires. Cette protection naturelle est cruciale, car les rayonnements ionisants présents dans l’espace peuvent briser les chaînes d’ADN et endommager les structures cellulaires de manière irréversible. En restant à l’état sec, les spores minimisent également la production de radicaux libres, souvent générés par l’interaction des radiations avec l’eau contenue dans les cellules.
Toutefois, Daniela Billi tempère cet enthousiasme en soulignant que le véritable défi reste à venir. « L’enjeu futur est d’exposer non pas des échantillons secs… mais des échantillons dans un état métaboliquement actif, à l’état hydraté », explique-t-elle. Dans cet état actif, les organismes sont beaucoup plus vulnérables aux dommages causés par le vide et les radiations, car les mécanismes de réparation cellulaire doivent fonctionner en temps réel sous un bombardement constant de particules énergétiques.
Perspectives pour l’agriculture sur la Lune et sur Mars
La survie de ces spores dormantes renforce l’idée que des végétaux pourraient être transportés sur de longues distances interplanétaires pour servir de base à une future agriculture spatiale. Que ce soit sur la Lune ou sur Mars, les plantes joueront un rôle vital dans le support de vie des astronautes, en fournissant de l’oxygène, de la nourriture et même des composés médicinaux. Tomomichi Fujita suggère que nous pourrions un jour construire des serres sur Mars pour cultiver des variétés de plantes spécifiquement sélectionnées pour leur tolérance environnementale.
L’histoire de la recherche spatiale montre que la vie végétale est plus résiliente qu’on ne le pensait. Il y a environ 17 ans, des graines de moutarde (Arabidopsis thaliana) et de tabac (Nicotiana tabacum) avaient été exposées à l’espace pendant plus d’un an et demi. Près d’un quart d’entre elles avaient survécu. Bien que la première génération de plantes issues de ces graines ait montré des troubles de la croissance et de la fertilité, la génération suivante avait retrouvé une vigueur normale, prouvant une capacité de récupération génétique étonnante.
Pour les spores de P. patens, la prochaine étape consistera à analyser précisément l’ampleur des dommages subis par leur ADN après neuf mois d’exposition. Les scientifiques veulent comprendre comment ces plantes réparent les lésions accumulées sous l’effet d’un mélange de radiations cosmiques et solaires qui n’atteignent jamais la surface de la Terre. Comprendre ces mécanismes est fondamental pour déterminer ce qu’il faut pour survivre dans l’espace profond et comment nous pourrions, un jour, y établir une présence durable.
