Freitag, 28. Oktober 2016

Leben unter Extrembedingungen oder: Ist Leben auf dem Mars möglich?

     Mikrobiologen der Universität Regensburg erforschen besondere Mikroorganismen.


Der Mars fasziniert Wissenschaftler seit Jahrhunderten – weil er ein Nachbarplanet der Erde ist und trotz großer Unterschiede als erdähnlich gilt. Die Raumfahrtindustrie träumt davon, in den kommenden Jahrzehnten erstmals Menschen zum Mars zu schicken. Obwohl die Landung der Mars-Sonde „Schiaparelli" letzte Woche missglückt ist, rechnen Raumfahrtexperten mit einer Fortsetzung der europäisch-russischen Forschungsmission ExoMars. Mit dem Projekt suchen internationale Weltraumexperten und Wissenschaftler nach Spuren des Lebens auf dem Roten Planeten: Wie könnte Leben auf dem Mars aussehen und wie könnte es identifiziert werden?


An der Universität Regensburg forscht der Mikrobiologe Dr. Harald Huber an speziellen Mikroorganismen, sogenannten „Archaeen“, die in extremen und daher eigentlich als lebensfeindlich betrachteten Biotopen leben können. Einige der in Regensburg kultivierten Archaeen wachsen bei Temperaturen über 100 °C und fallen bei unter 80 °C in eine Art Kältestarre. Es gibt Arten, die auch in Schwefelsäure noch wachsen können, andere gedeihen sogar in verdünnter Natronlauge oder gesättigten Salzlösungen. Das Vorkommen von Mikroorganismen in den sogenannten „Schwarzen Rauchern“, hydrothermalen Quellen am Grund der Tiefsee, bewies den Wissenschaftlern, dass auch in völliger Dunkelheit Leben existieren kann.


Die Archaeen dienen den Regensburger Wissenschaftlern als Modellorganismen für mögliche Lebensformen auf anderen Himmelskörpern. Um den Lebensbedingungen auf anderen Planeten möglichst nahe zu kommen, setzen die Regensburger Forscher ihre Organismen den Bedingungen aus, die dort typischerweise herrschen, dabei arbeiten sie eng mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln zusammen. Zu den besonderen Bedingungen auf anderen Planeten gehören zum Beispiel Trockenheit oder hohe Konzentrationen an UV- oder ionisierender Strahlung. Im Versuch der Forscher zeigte sich, dass einige Archaeen dies durchaus tolerieren können und sogar in der Lage sind, zum Beispiel durch Strahlen entstandene Schäden zu reparieren. Das Überleben unter solchen simulierten Mars- oder auch Weltraum-Bedingungen bedeutet aber auch, dass diese Organismen einen „Weltraumflug“ überstehen könnten, was auch Konsequenzen für die Raumfahrtorganisationen haben könnte. Ob Archaeen auf dem Mars überlebensfähig sind, hängt nicht zuletzt von der Frage ab, ob es dort flüssiges Wasser gibt. Einiges deutet darauf hin, dass es in früheren Zeiten Wasservorkommen auf der Oberfläche des Mars gab. Heute sind diese, wie auch ein Großteil seiner Atmosphäre, verschwunden. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass es im Inneren des Mars noch Wasservorkommen geben könnte. Und damit stellt sich die Frage: Hat sich dorthin Leben zurückgezogen, überlebt über Jahrmillionen - und kann man das heute noch nachweisen?


Mit den Forschungen der Mikrobiologen werden zentrale Fragen nach der Entstehung des Lebens auf der Erde wieder ins Zentrum gerückt und um neue Aspekte ergänzt: Ist das Leben vielleicht durch Meteoriten, auf denen Mikroorganismen mitreisten, auf unsere Erde gelangt? Wenn ja, haben diese Himmelskörper noch weitere Planeten oder Monde unseres Sonnensystems mit den gleichen Mikroorganismen „angesteckt“? Dann bestünde in der Tat die Hoffnung, auch auf dem Mars auf sie zu stoßen.


Die Archaebakterien, auch „Archaeen“ genannt, wurden bereits in den 70er Jahren von Molekularbiologen entdeckt. Sie sehen auf den ersten Blick aus wie normale Bakterien, sind in Ihren molekularen Eigenschaften jedoch höheren Organismen sehr viel ähnlicher. Nachdem in den ersten Jahren nach ihrer Entdeckung nur wenige Vertreter dieser Art bekannt waren, entstand an der Universität Regensburg das deutsche Archaeenzentrum, das im Laufe der Zeit die weltgrößte Sammlung von Archaeen aufbaute.


Petra Riedl Referat II/2, Kommunikation
Universität Regensburg

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