Neue Methode soll Suche nach Aliens beschleunigen

Die Suche nach außerirdischem Leben ist eine der spannendsten und schwierigsten Aufgaben der modernen Wissenschaft. Auch wenn der Gedanke schön wäre, dass hochentwickeltes Leben mit der fliegenden Untertasse vorbeikommt, werden es wohl eher Mikroorganismen sein, die Wissenschaftler finden können. 

Doch wie sucht man nach etwas so Winzigem? Derzeit passiert das, indem man z. B. in der Atmosphäre von Exoplaneten und Monden nach bestimmten Molekülen sucht, die typisch für die Existenz von Leben sind, etwa CO2 und Methan. Oder indem man Aminosäuren findet, die die Bausteine des Lebens, aus denen Proteine entstehen. 

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Biosignaturen von Lebewesen

Ein Forscherteam der University of California Riverside und des Weizmann Institute of Science hat jetzt eine weitere Methode für die Suche nach Aliens entwickelt. Statt sich nur auf das Vorhandensein und die Menge einzelner Moleküle zu konzentrieren, schauen sie darauf, wie sie miteinander verknüpft sind. 

Das Team konnte nachweisen, dass Aminosäuren immer dann vielfältiger und gleichmäßiger verteilt sind, wenn sie von Lebewesen produziert wurden. Bei Fettsäuren ist das Prinzip umgekehrt. Sie treten dann gleichmäßiger auf, wenn sie abiotisch produziert wurden, also ohne den Einfluss von Lebewesen, z. B. durch chemische Prozesse auf Asteroiden. 

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Hinweise filtern

Diese Erkenntnis ist so wichtig, weil der Nachweis von Amino- und Fettsäuren allein eben kein eindeutiger Beweis für Lebewesen ist. Sie könnten auch ohne deren Zutun entstehen, z. B. können sie synthetisch hergestellt werden und wurden bereits auf Meteoriten nachgewiesen. "Wir versuchen oft mit begrenzten Daten von teuren und seltenen Missionen, aus unvollständigen Hinweisen auf Prozesse zu schließen", erklärt Mit-Autor der Studie, Gideon Yoffe, in einem Statement. Die neue Methode soll beim Filtern dieser Hinweise helfen.

Entliehen haben sich die Forscher das Prinzip von der Ökologie. Dort sind verschiedene Messwerte entscheidend, von denen man sich hier auf zwei konzentrierte: die Häufigkeit, mit der eine Art vorkommt, und wie gleichmäßig diese verteilt sind. 

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Biosignaturen in Fossilien

Die Forscher nutzen ungefähr 100 bestehende Datensätze, um die Verteilung von Amino- und Fettsäuren in Mikroben, Böden, Fossilien, Meteoriten, Asteroiden und synthetischen Laborproben zu analysieren. Dabei zeigte sich, dass biologische Proben wiederholt ganz bestimmte Organisationsmuster hatten. So konnte man sie eindeutig von abiotischen, also nicht-lebenden, chemischen Substanzen unterscheiden. 

Die Forscher waren dabei überrascht, wie effektiv diese eigentlich simple Methode war. So unterscheidet sie nicht nur Leben von Nicht-Leben, sie gibt auch Aufschluss darüber, wie gut die Probe erhalten ist bzw. wie stark sie sich verändert hat. Selbst in biologischen Proben, die bereits stark zersetzt waren, konnte man noch Spuren der Biosignatur finden. Beispielsweise waren sie noch in den versteinerten Schalen von Dinosaurier-Eiern erkennbar.

Keine neue Technik nötig

Praktisch an der Untersuchung solcher statistischen Verteilungen ist, dass sie mit einer Vielzahl an bereits aktiven Instrumenten untersucht werden können. Es ist keine neue Sonde nötig, die gezielt nach solchen Mustern sucht. Daten, die von Mars-Rovern oder Sonden wie JUICE und Europa Clipper geliefert werden, die zu den Jupitermonden unterwegs sind, reichen aus. 

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Die Forscher betonen aber, dass es nicht die eine Methode geben wird, mit der man Leben eindeutig nachweisen kann. "Wenn es künftig die Behauptung gibt, man habe Leben gefunden, braucht es eine unabhängige Beweiskette. Dabei müssen die Hinweise im chemischen und geologischen Kontext der gesamten Umgebung eines Planeten interpretiert werden", sagt Studienautor Fabian Klenner. Trotzdem hoffen die Forscher, dass ihre neue Methode ein wertvolles Tool bei der Suche nach Leben werden kann. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht.