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 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, les techniques utilisées, appelées microscopie confocale à balayage laser 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 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, 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 ; la majeure partie de la lumière laser est dispersée, mais une petite partie est absorbée par le fossile. Schopf est le premier scientifique à employer cette technique pour analyser des fossiles microscopiques. Il a ainsi découvert que la composition des fossiles avait changé ; l'azote, l'oxygène et le soufre ont disparus, seuls le carbone et l'hydrogène 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 des cellules vivantes, est nouvelle en géologie.
Les micro-organismes anciens observés sont des "écumes d'étang" (algues) qui figurent parmi les premiers organismes vivants. Il sont beaucoup trop petits être observés à l'oeil nu.