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Die Themen der Sendung
18. Dezember 2014
ISS © Esa Video
Angeflanscht an die ISS halten Mikroben jetzt anderthalb Jahre aus
Moose im Weltall
Lebensformen bestehen den Härtetest
"Leben kann nicht nur mit irdischen Bedingungen klarkommen, sondern auch im Weltraum", sagt der Berliner Exobiologe Dr. Jean-Pierre Paul de Vera.
"Ist das Leben einmal da, ist es schwer kaputt zu kriegen." Flechten könnten, wie Experimente in der Klimakammer zeigen, auf dem Mars überleben. Als Test haben die Forscher im August 2014 Moose, Bakterien, Urbakterien, Algen, Pilze und Flechten für anderthalb Jahre zur Internationalen Raumstation (ISS) geschickt.

Mikroben vom Mars nicht ausgeschlossen
Elke Rabbow Video
Falls es auf dem Mars Lebewesen gibt, wären es wohl Mikroorganismen
Selbst auf dem unwirtlichen Mars könnte es Leben geben, sagt die Astrobiologin Elke Rabbow vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Der Nachweis für Leben auf dem Nachbarplaneten ist aber schwierig. "Ich glaube nicht, dass Leben auf dem Mars gefunden wird, so lange ich noch als Astrobiologin arbeite", räumt Rabbow ein. "Ich hoffe aber, dass es doch noch in meinem Leben generell gefunden wird."

"Wenn wir außerirdisches Leben entdecken, dann werden es wohl Mikroben sein", meint die Oldenburger Mikrobiologin Anna Gorbushina. Die wahrscheinlichste Form außerirdischen Lebens sieht so aus wie die wahrscheinlichste Form irdischen Daseins: Mikroben können in den heißesten und kältesten Wüsten existieren.

"Ihre Anwesenheit macht uns Mut, dass die Suche nach dem Leben auch auf den anderen Planeten auf der mikroskopischen Ebene weitergeführt werden kann." Mikroben stellen 90 Prozent der irdischen Biomasse. "Man muss aber dabei beachten, dass man das Leben nicht in der Größe eines Elefanten sucht, sondern in der Größe eines Bakteriums oder einer Archaea, die wirklich sehr klein sind und auf der Erde in unwirtlichen Habitaten sehr zahlreich und vielfältig vorkommen."

Rabbow weiß, dass zahlreiche Mikroorganismen Strahlung und Tiefsttemperaturen überleben, wie sie im Weltraum herrschen, indem sie Dauerstadien bilden. "In diesem Zustand betreiben die Organismen keinen Stoffwechsel mehr - eigentlich sind sie wie tot." Einige Arten können nach der Wiederbelebung ihre durch Strahlung zerstörte DNA regenerieren. "Wir wissen nicht, wie das genau geht, nur, dass es diese Reparaturenzyme gibt."

"Die Entwicklung auf der Erde ist einmalig und an die Erde angepasst", sagt Rabbow. "Woanders ginge es in eine andere Richtung, weil das Leben sich an die dortigen Bedingungen anpassen müsste." "Ein Meteoritenschlag könnte jedoch irdische DNA ins All befördern, vermutet sie: "Der Einschlag kann so groß sein, dass Stücke des bewohnten Planeten Fluchtgeschwindigkeit erreichen und dann ins All eintreten."

Ein Teil irdischer Mikroben hat im Weltraum überlebt
Flasche in Laborschrank Lupe
Mikroben überleben extreme Bedingungen im Labor
Deutsche Weltraumforscher haben Bakterien gezielt den lebensfeindlichen Bedingungen im All ausgesetzt - und ein Teil der Mikroben hat überlebt. Die Experimente von Gerda Horneck und Kollegen vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln stützen damit unter anderem die Theorie, dass Leben huckepack mit Meteoriten auf die Erde regnen könnte. "Schon geringe Mengen Staub und Sand schützten die Sporen vor der ultravioletten Strahlung der Sonne", sagte Horneck. Sporen sind Überdauerungsformen von Bakterien. Die DLR-Forscher hatten in der zweiten Hälfte der 1990er Jahre russische Satelliten mit Sporen des Heubazillus (Bacillus subtilis) bestückt. "Das ist der resistenteste Mikroorganismus, den man überhaupt kennt", erläuterte Horneck. Vollkommen ungeschützt starben dennoch alle Sporen im aggressiven UV-Licht der Sonne nach kurzer Zeit ab.

Mischten die Wissenschaftler die Sporen jedoch mit Meteoritenpulver oder mit Boden, der den Verhältnissen auf unserem Nachbarplaneten Mars nachgeahmt war, überstand ein Teil der Mikroorganismen den unwirtlichen Ausflug unbeschadet. "In einem Würfel von etwa einem Zentimeter Kantenlänge überlebten sogar fast 100 Prozent."

Selbst kleine Meteoriten könnten demnach Leben von einem Planeten zum anderen tragen, solange die Reise nicht länger als einige Jahre dauere, schreibt der "New Scientist". Bereits 1903 hatte der schwedische Chemiker Svante Arrhenius vorgeschlagen, dass Sporen durch das Sonnensystem reisen könnten. Die britischen Astronomen Fred Hoyle und Chandra Wickramasinghe griffen diese These in den 1970er Jahren wieder auf. Sie gilt aber als stark umstritten.

Die Experimente der Kölner Forscher haben noch eine weitere Konsequenz für die Suche nach Lebensspuren auf anderen Planeten: "Man muss sehr vorsichtig sein, dass man mit einer Sonde nicht Mikroorganismen von der Erde einschleppt, die dann falsch gedeutet würden", sagte Horneck.

Winzige Bärtierchen können im Weltraum überleben
Bärtierchen Lupe
Bärtierchen sehen unscheinbar aus, sind aber hart im Nehmen
Die winzigen wirbellosen Bärtierchen können selbst unter extremen Bedingungen im Weltraum überleben. Die achtbeinigen Überlebenskünstler überstanden einen Aufenthalt im Vakuum und die extreme Strahlung um All. Die auch als Tardigrada bekannten Bärtierchen sind zwischen 0,1 und 0,5 Millimeter lang und kommen häufig in Moosen und Flechten vor. Sie gelten als wahre Überlebenskünstler: Auch extreme Hitze und Trockenheit können ihnen nichts anhaben, so dass sie auch nach Jahren der Dürre wieder zum Leben erweckt werden können, wie Wissenschaftler um Ingemar Jönsson von der Universität im schwedischen Kristianstad erklärten. Den Forschern zufolge können die Bärtierchen auch bei extremen Temperaturen von über 151 Grad Celsius bis minus 272 Grad überleben und sogar einem 300-fachen Luftdruck wie auf der Erde standhalten.

Die Wissenschaftler schossen mehrere der Bärtierchen in ausgetrocknetem Zustand mit dem Forschungssatelliten Foton-M3 der Europäischen Raumfahrtorganisation (Esa) im September 2007 ins All. Dort mussten sie dem Vakuum, ultravioletter Strahlung der Sonne und kosmischer Strahlung trotzen. Die meisten Tiere überlebten nach Angaben der Wissenschaftler das Vakuum und die kosmische Strahlung problemlos, einige sogar die ultravioletten Sonnenstrahlen, die 1000-fach stärker sind als auf der Erdoberfläche. Die überlebenden Tiere konnten sich anschließend sogar problemlos weiter fortpflanzen, erklärten die Forscher. Wie die Tiere ihr Überleben sicherten, sei aber weiterhin "ein Mysterium".

Bakterien überleben den Einschlag "ihres" Meteors
Bakterien in Meteoriten können den Aufprall auf eine Planetenoberfläche überleben. Zu diesem Schluss kamen britische Wissenschaftler der Universität von Kent in Canterbury. Für den Nachweis schossen die Biologen kleine Keramikkörnchen mit verschiedenen Mikroben in einen Eisblock. Es zeigte sich, dass dabei die meisten Bakterien starben, doch eins von einer Millionen Exemplaren überlebte.

Interaktiv
Die Sonne, acht Planeten und ein bisschen mehr
Auf Entdeckungstour durch unser Sonnensystem: von seinem zentralen Gestirn zu Kuipergürtel, Kometen, Oortscher Wolke und dem Pluto.
Glossar
Mars
Der Mars hat die menschliche Fantasie stets beflügelt. Wegen der starken Helligkeitsunterschiede, die an aufflackerndes Feuer erinnern, und seiner roten Farbe benannten die Römer ihn nach ihrem Kriegsgott.
Nicht staubtrocken
Nasser roter Planet
Wasser hat die Oberfläche des Mars geformt, und als Eis ist es immer noch dort. Würde es schmelzen, wäre der Planet elf Meter hoch mit Wasser bedeckt.
Literatur
Horneck G et al (2001) Protection of Bacterial Spores in Space, a Contribution to the Discussion on Panspermia. Origins Life Evol Biosph 31: 527 - 547