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Donnerstag, 25. November 2010

Extremophiles Bakterium könnte auf dem Mars Millionen Jahre überdauern

Blick in die Marslandschaft | Copyright: NASA

London/ England - Das Bakterium Deinococcus radiodurans (s. Abb. u.) gehört zu den widerstandsfähigsten und zähesten Bakterien auf der Erde, übersteht es doch sogar lange Aufenthalte im Vakuum, extreme Temperaturen und starke kosmische Strahlung. Jetzt haben britische Forscher herausgefunden, dass das Bakterium im Kälteschlaf mehr als eine Million Jahre auch auf dem Mars überlebt haben könnte. Tatsächlich vermuten einige Wissenschaftler sogar, dass Deinococcus radiodurans selbst einst aus dem All auf die Erde gekommen ist.

Wie die Forscher um Lewis Dartnell von der vom "University College" in London im Fachmagazin "Astrobiology" berichten, haben sie die Mikroben auf Temperaturen von minus 79 Grad Celsius heruntergekühlt, was der durchschnittlichen Temperatur in den mittleren Breitengraden des Mars entspricht. Zudem wurden die Bakterien mit Gammastrahlen beschossen, um so jene Dosierung zu simulieren, wie sie vermeintliche Mikroben über lange Zeiträume in 30 Zentimetern Tiefe im Marsboden ausgesetzt wären.

Anhand der Experimente kommen die Forscher zu dem Schluss, dass Deinococcus radiodurans die simulierten Bedingungen rund 1,2 Millionen Jahre überdauern könnte, bevor sich die ursprüngliche Population auf einen millionsten Teil zu reduzieren.

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Das extremophile Bakterium "Deinococcus radiodurans" | Copyright: Public Domain

Frühere Studien hatten gezeigt, dass das Bakterium, der Marskälte ausgesetzt, die vierfache Menge an Strahlung ertragen kann als unter gewöhnlicher Raumtemperatur, da Strahlung gefrorenen Zellen weniger Schaden zufügt, wenn die die freien Radikale weniger mobil sind.

Neben Deinococcus radiodurans haben die Forscher auch drei neue Bakterienstämme aus den antarktischen Trockentälern isoliert, wie sie im antarktischen Winter Temperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius ausgesetzt sind. Auch deren widerstandsfähigste Exemplare könnten demnach 117.000 Jahre auf dem Mars überdauern.

"Je mehr wir über das Leben auf der Erde lernen, desto wahrscheinlicher erscheint es, dass das Leben auch an anderen Orten im Sonnensystem bestehen könnte", zitiert der "NewScientist" die NASA-Wissenschaftlerin Cassie Conley. Doch selbst wenn irdische Mikroben auch auf dem Mars überdauern können, zeigt sich die Forscherin kritisch bezüglich der Frage, ob diese auch eine Reise zum Roten Planeten überstehen würden. Um dies zu überprüfen, schlägt Conley eine Simulation einer solchen Reise in einem starken Vakuum vor, unter dem auch die letzten Wassermoleküle verdampfen würden. "Ohne Wasser sollte es den Bakterien sehr viel schwerer Fallen, die Strahlungsschäden zu reparieren."

Tatsächlich wurden entsprechende Versuche allerdings bereits erfolgreich durchgeführt, wie brasilianische Wissenschaftler im vergangenen August berichteten. Aufgrund ihrer Ergebnisse kamen die Forscher um den Biologen Ivan Paulino Gláucio-Lima von der "Federal University of Rio de Janeiro" (UFRJ) zu der Vermutung, dass es sich bei Deinococcus radiodurans selbst um ein Bakterium außerirdischer Herkunft handelt, das einst selbst huckepack mit Asteroiden, Meteoriten und Kometen die Erde befruchtet haben könnte (...wir berichteten)

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / newscientist.com / liebertonline.com

Wissenschaftler reaktivieren Uralt-Mikroben aus Salzkristallen

Prof. Tim Lowstein bei der Probeentnahme der Salzkristalle | Copyright: binghamton.edu

Binghampton/ USA - US-Wissenschaftlern ist es gelungen, Mikroben, die vor Tausenden von Jahren in Salzwassertropfen im Innern von Salzkristallen eingeschlossen wurden, erneut zum Leben zu erwecken.

Schon seit Jahrzehnten werden die sogenannten flüssigen Einschlüsse von Wissenschaftlern eingehend untersucht und in ihnen nach Mikroben gefahndet. Entsprechende Wassereinschlüsse wurden bereits in Kristallen gefunden, deren Alter zwischen mehreren tausend bis hin zu mehreren Millionen von Jahren rangiert.

Frühere Versuche, aus den eingeschlossenen Wassertropfen Mikroben zu kultivieren, standen immer unter der kritischen Fragestellung, ob es sich bei den gefundenen Mikroben tatsächlich um uralte Lebensformen oder neuzeitliche Kontaminationen handelte, konnte letztere doch nie hundertprozentig ausgeschlossen werden.

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Wie das Team um die Professoren Tim Lowenstein und J. Koji Lum von der "Universty of Binghamton" berichtet, sei es nun gelungen, dieses Problem zu beheben und im Innern der untersuchten Salzkristallen wurden die Forscher erneut fündig: "Im Innern der Einschlüsse haben wir nicht nur Bakterien sondern auch unterschiedliche Arten von Algen entdeckt. Diese Algen stellen möglicherweise die Nahrung der Bakterien da, durch welche die Bakterien so lange überleben konnten."

"Im Innern der Einschlüsse stießen wir auf ein eingefangenes Ökosystem", erläutert Lum. "Einige dieser eingeschlossenen Kerlchen ernähren sich dabei von anderen. Auch von jenen Lebensformen, die bereits tot sind, konnten wir erhaltene DNA extrahieren."

Durch die Sequenzierung der DNA und Kultivierung der Bakterien sei es nun möglich, die Entwicklung dieser Organismen zu beobachten und zu erforschen, wie diese auf klimatische Veränderungen reagieren.

Die Proben selbst, hatten die Forscher in den Regionen des Death und Saline Valley in Kalifornien, aber auch an Orten in Michigan und Kansas entnommen. Hierbei handelt es sich um extreme Umgebungen, in welchen die Temperaturen in der Vergangenheit über 50 Grad Celsius erreicht haben können. Auch das stark salzhaltige Wasser überleben nur extrem widerstandsfähige Organismen (sog. Extremophile) - für die Konservierung der DNA waren derartige Bedingungen jedoch ideal.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / binghamton.edu
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