Une étude, dont les résultats intitulés «Evidence for arsenic metabolism and cycling by microorganisms 2.7 billion years ago» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a mis, pour la première fois, en lumière dans le registre géologique que des micro-organismes métabolisaient l’arsenic dans des lacs salins il y a plus de 2,7 milliards d’années.

L'arsenic, qui «ne représente que 0,0001% de la Terre», est, malgré tout, «un élément largement répandu dans la croûte terrestre dans les roches volcaniques altérées et certains sols et sédiments marins».

Dans ce contexte, certains micro-organismes sont parvenus à le métaboliser «de manière active via des réactions de méthylation, déméthylation, oxydation et réduction» en dépit de sa toxicité «pour la plupart des êtres vivants».

Par ailleurs, les études phylogénétiques des enzymes impliquées dans les métabolismes de l’arsenic suggèrent «que l’arsénite-oxydase était présente dans LUCA (Last Universal Common Ancestor) et a donc pu émerger avant la divergence entre Archées et les Bactéries il y a plus de 3,4 milliards d’années».

De plus, cette hypothèse était renforcée par le fait que «l’arsenic devait être particulièrement abondant sur la Terre primitive» en raison «d’une forte activité volcanique».

Comme, jusqu'à présent, aucune trace de ces métabolismes n’avait été observée dans le registre sédimentaire, l'étude ici présentée a entrepris l'analyse «la distribution des métaux et de la matière organique au sein de stromatolites fossiles, âgés de 2.7 milliards d’années (Formation de Tumbiana, Craton des Pilbara, Australie Occidentale)», qui avaient été récoltées en 2004.

Il est alors apparu, «en utilisant des méthodes d’imagerie à différents niveaux de résolution spatiale (de quelques centimètres à la 100aine de nanomètres)», que «des petits globules de matière organique attribués à des restes de cellules microbiennes» contenaient «presque exclusivement de l’arsenic».

Comme «un cycle complet d’oxydo-réduction de l’arsenic en conditions anaérobies a été décrit dans des tapis microbiens de lacs hypersalins de Californie et des Andes qui se développent à proximité de volcans et qui sont considérés comme d’excellents analogues de la Terre primitive», ces éléments «confirment que l’arsenic a pu jouer un rôle important dans l’évolution des premiers organismes vivants et que sa forme oxydée, l’arséniate (As(V)) a pu être disponible dans l’environnement plusieurs centaines de millions d’années avant l’oxygénation de la Terre».

Les spécialistes de l'astrobiologie vont certainement accueillir avec beaucoup d'intérêt cette découverte, qui a d’importantes implications dans le cadre de la recherche de traces de vie sur d’autres planètes.