Pratiquer l'astrobiologie... sur Terre
Publié par Michel le 06/02/2006 à 00:00
Source: UCLA News
Illustration: Dr. J. William Schopf / UCLA
Des scientifiques de l'UCLA (Université de Californie à Los Angeles) ont observé et analysé l'intérieur de roches fossiles âgées de 650 millions d'années en trois dimensions. Une première qui a des implications dans la recherche de la vie (La vie est le nom donné :) sur Mars.

Le paléobiologiste J. William Schopf et sont équipe de l'UCLA ont réussi à produire des images 3D de fossiles préservés dans des roches anciennes, une performance qui n'avait jamais été réalisée auparavant. Si de futures missions martiennes ramènent des échantillons de roches sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...), les techniques utilisées, appelées microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des...) confocale à balayage laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain « light amplification by...) et spectroscopie Raman, pourraient permettre aux scientifiques d'observer des fossiles microscopiques à l'intérieur des roches pour rechercher des indices de la vie, tels que les parois de cellules organiques. Ces techniques ne détruisent pas les roches.


Fossile d'algues de 650 millions d'années
En haut: image optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) des fossiles. Au milieu: image confocale
En bas à gauche: gros plan de l'image confocale
En bas à droite: Image de spectroscopie Raman de la même zone

Les cellules fossiles sont observées par microscopie confocale, et la spectroscopie Raman permet d'en déterminer la composition chimique. Bien que les fossiles soient d'une taille minuscule, les images sont très précises et détaillées et ils peuvent être observés sous tous les angles. Les caractéristiques biologiques et la dégradation des fossiles au cours des millions d'années peuvent ainsi être étudiées.

La spectroscopie Raman, une technique employée principalement par les chimistes, permet d'observer la structure moléculaire et chimique des micro-organismes anciens en trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une...), sans détruire les échantillons. Elle peut aider à prouver que des fossiles sont biologiques. Cette technique utilise le laser d'un microscope focalisé sur un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) ; la majeure partie de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) laser est dispersée, mais une petite partie est absorbée par le fossile. Schopf est le premier scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) à employer cette technique pour analyser des fossiles microscopiques. Il a ainsi découvert que la composition des fossiles avait changé ; l'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique...), l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et le soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) ont disparus, seuls le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) ont subsisté.

La microscopie confocale utilise un rayon laser focalisé qui rend fluorescentes les parois organiques, ce qui permet de les visualiser en trois dimensions. La technique, initialement utilisée par les biologistes pour étudier le fonctionnement interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme...) des cellules vivantes, est nouvelle en géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole »,...).

Les micro-organismes anciens observés sont des "écumes d'étang (Un étang (estang, latin stagnum) est une étendue d'eau stagnante, peu profonde, de surface relativement petite (jusqu'à quelques dizaines d'hectares), résultant de l'imperméabilité du sol. L'étang est un...)" (algues) qui figurent parmi les premiers organismes vivants. Il sont beaucoup trop petits être observés à l'oeil nu.

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