Le 22 février 2019, une sonde spatiale, c’est-à-dire sans équipage, était mise en orbite autour de la Lune avec comme objectif d’alunir. C’était une première car jamais un engin privé ne s’était posé sur le sol lunaire. De plus, la sonde transportait des tardigrades sous forme déshydratée et inactive, mais viable.
Tout se déroulait comme prévu quand soudain le 11 avril, la sonde connut un problème avec la propulsion en amorçant sa descente. La vitesse était trop grande pour être suffisamment ralentie de sorte qu’elle s’écrasa à plus de 3 000 km/h sur notre satellite.
Le choc fut terrible et la sonde se dispersa sur une centaine de mètres. On le sait car l’impact a été photographié par le satellite LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA.
Que sont devenus les tardigrades ? Ont-ils survécus et si oui peuvent-ils coloniser la Lune ? La Lune est-elle contaminée ?
Des animaux à l’épreuve de (presque) tout
Les tardigrades sont des animaux microscopiques. Ils mesurent moins d’un millimètre de long. La plupart possèdent deux yeux, mais tous ont des neurones, un orifice buccal au bout d’une trompe rétractile, un intestin contenant un microbiote et quatre paires de pattes non articulées et terminées par des griffes. Ces animaux partagent un ancêtre commun avec les arthropodes comme les insectes ou les arachnides.
La majorité se rencontre dans des environnements aquatiques, mais ils occupent tous les milieux, même urbains. Emmanuelle Delagoutte, chargée de recherche au CNRS, les récolte dans les mousses et les lichens du Jardin des plantes au Muséum à Paris. Les tardigrades ont besoin d’être entourés d’un film d’eau pour rester actifs, se nourrir de microalgues comme des chlorelles, grandir, se mouvoir et se reproduire. Ils se reproduisent de manière sexuée ou asexuée via la parthénogenèse, c’est-à-dire à partir d’un ovule non fécondé, ou l’hermaphrodisme lorsqu’un individu, qui possède à la fois des gamètes mâles et femelles, s’autoféconde. Après l’éclosion de l’œuf, la vie d’un tardigrade sous forme active dure de 3 à 30 mois. Au total, 1265 espèces ont été décrites, dont deux fossiles.
Les tardigrades sont célèbres du fait de leur résistance à des conditions n’existant ni sur la Terre ni sur la Lune. Ils peuvent en effet mettre leur métabolisme à l’arrêt, notamment en perdant jusqu’à 95 % de leur eau corporelle. Certaines espèces synthétisent un sucre, le tréhalose, qui fait office d’antigel, d’autres des protéines dont on pense qu’elles incorporent les constituants cellulaires dans un réseau amorphe « vitreux », offrant ainsi résistance et protection à chaque cellule.
La déshydratation déforme le corps dont la taille peut diminuer de moitié. Les pattes disparaissent, seules les griffes sont encore visibles. Cet état appelé cryptobiose persiste jusqu’à ce que les conditions redeviennent favorables.
Cependant, selon les espèces, les individus ont besoin de plus ou moins de temps pour se déshydrater et tous les spécimens d’une même espèce ne parviennent pas à revenir à la vie active.
Les adultes déshydratés survivent quelques minutes à des températures de -272 °C ou 150 °C, et sur le long terme à des doses élevées de rayons gamma de 1 000 ou 4 400 Gray (Gy) selon l’espèce. À titre de comparaison, une dose de 10 Gy est mortelle pour un humain et 40 à 50 000 Gy stérilisent tout type de matériel. Cependant, quelle que soit la dose, l’irradiation tue les œufs. De plus, la protection conférée par la cryptobiose n’est pas toujours claire, comme chez l’espèce Milnesium tardigradum où l’irradiation affecte curieusement de la même manière les animaux aussi bien actifs que déshydratés.
Retour sur la Lune
Que sont devenus les tardigrades après le crash ? Certains sont-ils toujours viables, ensevelis sous le régolithe, la poussière lunaire dont la profondeur varie de quelques mètres à quelques dizaines de mètres ?
Tout d’abord, il faut qu’ils aient survécu à l’impact. Des tests au laboratoire ont montré que des spécimens congelés de l’espèce Hypsibius dujardini étaient intacts après un choc à 2 600 km/h sous vide sur du sable mais étaient mutilés au-delà de 3 000 km/h.
Ils doivent ensuite résister à l’absence d’eau et supporter un froid de -170 à -190 °C durant la nuit lunaire et une chaleur de 100 à 120 °C durant le jour. Un jour ou une nuit lunaire dure longtemps, soit un peu moins de 15 jours terrestres. Même la sonde n’était pas prévue pour résister à de telles amplitudes et devait cesser toute activité après seulement quelques jours terrestres.
Enfin, la surface de la Lune n’est pas protégée vis-à-vis des particules solaires et des rayons cosmiques, notamment gamma. Mais là les tardigrades seraient capables de résister. En effet, Robert Wimmer-Schweingruber, Professeur à l’Université de Kiel en Allemagne, et son équipe ont montré que les doses de rayons gamma frappant la surface lunaire étaient permanentes mais faibles par rapport aux doses citées précédemment. Selon lui, 10 années d’exposition aux rayons gamma correspondraient à une dose totale d’environ 1 Gy.
Quoi qu’il en soit, sans eau ni oxygène ni microalgues, les tardigrades ne pourront jamais se réactiver. Ainsi la colonisation de la Lune par ces animaux est impossible. Mais des spécimens sont sur le sol lunaire et leur présence pose des questions éthiques comme le souligne Matthew Silk écologue à l’université d’Édimbourg. Parmi ces questions, il en est une sur le plan scientifique. A l’heure où l’exploration spatiale repart tous azimuts, contaminer d’autres planètes nous fera-t-il perdre la possibilité de chercher la vie extraterrestre ?
L’auteur remercie chaleureusement Emmanuelle Delagoutte et Cédric Hubas du Muséum de Paris, ainsi que Robert Wimmer-Schweingruber de l’Université de Kiel, pour leur lecture critique du texte et leurs conseils.
Laurent Palka, Maître de conférences, Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.
