Einzeller-Experiment geglücktBedingungen für Leben auf Saturn-Eismond günstiger als angenommen
Der Eismond Enceladus ist einer der vielversprechendsten Orte für außerirdisches Leben. Ein deutsches Forschungsteam ahmt die Verhältnisse im Labor nach und staunt über das Wachstum eines Tiefsee-Einzellers.
Der Eismond Enceladus des Planeten Saturn könnte einer Studie zufolge noch lebensfreundlicher sein als bisher angenommen. Ein Team mit Forschern unter anderem der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), der Universität Regensburg und der Freien Universität Berlin hat in Laborexperimenten nachgewiesen, dass bestimmte Mikroorganismen in dem unter Eis verborgenen Ozean des Mondes überleben könnten.
Es ist bereits bekannt, dass der Saturnmond einer der Orte in unserem Sonnensystem ist, dessen Bedingungen die Entstehung von Leben zulassen. „Enceladus gilt als einer der vielversprechendsten Orte für die Suche nach außerirdischem Leben“, schilderte die Erstautorin der Studie, Vanessa Helmbrecht, laut LMU-Mitteilung. „Unsere Experimente zeigen, dass seine einzigartige Geochemie Bedingungen schaffen könnte, die für mikrobielles Leben noch günstiger sind, als wir bisher angenommen hatten.“
Bedingungen unter der Eiskruste nachgebildet
Forschende vermuten, dass unter der eisigen Kruste des Mondes ein globaler Ozean aus flüssigem Wasser sowie ein tiefer liegender Gesteinskern existieren. Anhand von Experimenten haben die Forscher nun erkundet, dass und wie bestimmte Mikroorganismen dort überleben könnten.
Das Team bildete dafür im Labor die Bedingungen auf dem Meeresboden des Saturnmondes nach – und entdeckte dabei, dass Wasserstoff konsumierende und Methan produzierende Ur-Bakterien – sogenannte Archaeen – mit dieser unwirtlichen Umgebung zurechtkommen. Bisher hatte man angenommen, dass eine solche Umgebung tödlich für diese anaeroben einzelligen Organismen sind.
Für die Studie, die nun in der Fachzeitschrift „Science Advances“ erschien, bauten die Fachleute eine spezielle Kammer, um die Verhältnisse auf Enceladus nachzubilden. Die Sauerstoffkonzentration darin war extrem niedrig – etwa 10.000-mal geringer als in der Erdatmosphäre. Unter diesen Bedingungen simulierten sie sowohl den alkalischen Ozean des Mondes als auch seinen felsigen Meeresboden.
Anschließend setzten sie Methanothermococcus okinawensis ein – ein Archaeon, das auf der Erde in der Tiefsee lebt. Zur Energiegewinnung benötigt dieser Einzeller den Angaben zufolge lediglich die Gase Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2). Dies gilt den Angaben zufolge als einer der ursprünglichsten Stoffwechselwege, die heute noch bei Lebewesen auf der Erde vorkommen.
Überraschung im Labor
„Die Ergebnisse waren verblüffend: Der Organismus wuchs in der Enceladus-Simulation weiter und produzierte Methan unter Verwendung von Wasserstoff, der durch Wasser-Gesteins-Reaktionen erzeugt wurde“, teilte die LMU mit. Denn eine der größten Herausforderungen für potenzielles Leben auf Enceladus sei die extrem niedrige Konzentration von Kohlendioxid, die durch den hohen pH-Wert des Ozeans verursacht werde. Das Team konnte nachweisen, dass sich das Archaeon daran anpassen und mithilfe seines einzigartigen Stoffwechsels die winzigen Mengen an verfügbarem CO2 nutzen konnte.
„Unsere Studie beweist nicht, dass es Leben auf Enceladus gibt“, betonte der Geobiologe William Orsi, korrespondierender Autor der Studie. „Aber sie zeigt, dass wesentliche geochemische Merkmale dort eine der ältesten Stoffwechselformen des Lebens ermöglichen könnten.“
Die Suche nach Leben auf Enceladus soll übrigens weitergehen: Die Europäische Weltraumorganisation ESA hatte den Angaben zufolge kürzlich bekannt gegeben, bei ihrer für das Jahr 2042 geplanten Mission „L4“ Proben aus den Fontänen entnehmen zu wollen, die von Geysiren durch die Eiskruste ins All geschleudert werden. Darin könnte dann nach mikrobiellem Leben gesucht werden.
