Lebewesen könnten per Anhalter auf Asteroiden reisen

Die Bedingungen im Weltraum gelten als äußerst lebensfeindlich: Extreme Temperaturen, kosmische Strahlung und oftmals hoher Druck sind nur 3 der vielen unwirtlichen Faktoren.

Doch wie ein Team der Johns Hopkins University in den USA herausgefunden hat, könnten bestimmte Bakterien es überleben, wenn sie auf Asteroiden durchs All geschleudert werden und auf anderen Planeten landen. Die Studie, die in PNAS Nexus veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Mikroorganismen weit extremere Bedingungen überstehen können als bisher angenommen.

Ursprung des Lebens 

„Das ist eine wirklich große Sache, die die Art und Weise verändert, wie man über die Frage nachdenkt, wie das Leben beginnt und wie das Leben auf der Erde begann“, sagt Professor Kaliat (K.T.) Ramesh, in dessen Forschungsgruppe an der Johns Hopkins University die Experimente für die Studie durchgeführt wurden. 

Die meisten Himmelskörper in unserem Sonnensystem sind von Einschlagskratern übersäht. So ein Einschlag kann Leben auslöschen – wie der Gesteinsbrocken, der vor 66 Millionen Jahren die Dinosaurier auf der Erde aussterben ließ. Doch folgt man der sogenannten Lithopanspermie-Hypothese, kann so ein Einschlag eben auch Lebewesen mitbringen.

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Bakterien aus der chilenischen Wüste

Um diese Hypothese zu überprüfen, simulierten die Forscherinnen und Forscher rund um Ramesh einen Asteroideneinschlag und den anschließenden Materialauswurf vom Mars. Dafür klemmten sie Deinococcus radiodurans im Vakuum zwischen Metallplatten. 

Das Bakterium stammt aus den hochgelegenen Wüsten Chiles und ist besonders resistent gegen ionisierende Strahlung und Austrocknung. Bei vorherigen Versuchen, Lithopanspermie nachzuweisen, waren u. a. E.coli-Bakterien genutzt worden, die diesbezüglich weit weniger widerstandsfähig seien.

Metallplatten und Gaspistole zur Simulation

Die Forscherinnen und Forscher beschossen die Metallplatten anschließend mit einer Gaspistole. Das Geschoss traf die Platten mit bis zu 300 mph (ca. 482 km/h).

Das erzeugte einen Druck von 1 bis 3 Gigapascal. Auf dem Boden des Marianengrabens, dem tiefsten Punkt der Erde, beträgt der Druck nur ein Zehntel Gigapascal.

Mehr als 10 Mal höherer Druck als im Marianengraben

Wie sich herausstellte, waren die Bakterien sehr schwer zu töten. „Wir haben erwartet, dass sie beim ersten Druck tot sein würden. Wir haben sie also schneller und schneller beschossen“, berichtet Doktorandin Lily Zhao.

Bei 1,4 Gigapascal Druck überlebten die Bakterien noch annähernd alle, bei 2,4 Gigapascal überlebten immerhin noch 60 Prozent. Die Zellen zeigten nach den Experimenten mit niedrigerem Druck keine Anzeichen von Schäden. Nach den Versuchen mit höherem Druck beobachtete das Team allerdings Membranrisse.

Am Ende gab der Versuchsaufbau auf: Die Halterung der Stahlplatten fiel vor den Bakterien auseinander.

Leben vom Mars

Wenn Asteroiden auf dem Mars einschlagen, stehen die dadurch davongeschossenen Fragmente unter einem Druck von 5 Gigapascal und mehr. Im Experiment habe sich gezeigt, dass Deinococcus radiodurans jedenfalls 3 Gigapascal überstehe. „Das bedeutet, dass sich Lebewesen potenziell zwischen Planeten bewegen können“, meint Zhao.

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Auf der Erde wurden mehrere Marsmeteoriten gefunden – eine besonders großer wurde vergangenen Sommer erst für 4,5 Millionen Euro versteigert, wie der ORF meldete. Es ist also nicht ausgeschlossen, dass mit diesen Gesteinsbrocken auch Mars-Mikroben auf die Erde gelangten.

Auswirkungen auf die Raumfahrt

Schon rund um die Apollo-Missionen in den 1960er und 1970er Jahren hatte es Bedenken gegeben, dass die Astronauten einen „moonbug“, also ein „Mondfieber“ einschleppen könnten. In Übereinstimmung mit dem UNO-Weltraumvertrag und der Planetary Protection Policy sind entsprechende Weltraummissionen mittlerweile gesetzlich verpflichtet, Grenzwerte zur mikrobiologischen Kontamination einzuhalten, wie die ESA erklärt.

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Die neuen Erkenntnisse haben daher auch Auswirkungen auf die Raumfahrt. Denn nun müsse neu evaluiert werden, welche Risiken mit Probenrückführungsmissionen einhergehen, so die Forscherinnen und Forscher. „Wir müssen vielleicht sehr vorsichtig sein, welche Planeten wir besuchen“, meint Ramesh.

Bis es soweit ist, will die Forschungsgruppe herausfinden, ob sich Bakterien an wiederholte „Asteroideneinschläge“ gewöhnen und noch resistenter werden können. Außerdem wollen sie untersuchen, ob auch andere Organismen, etwa Pilze, solch extreme Bedingungen überstehen können.