Freitag, 27. April 2012

Experimente beweisen: Mikroorganismen und Flechten können auf dem Mars gedeihen


In einer Marssimulationskammer simulieren die DLR-Wissenschaftler Atmosphärenzusammensetzung, Boden, Temperatur und solare Oberflächenstrahlung auf dem Planeten. Unter diesen Bedingungen wurde die Aktivität beispielsweise von polaren und alpinen Flechten untersucht.
| Copyright: DLR (CC-BY 3.0)


Berlin/ Deutschland - 34 Tage lang haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Bedingungen auf dem Mars simuliert und diesen verschiedene Mikroorganismen ausgesetzt. "Die Flechten und Bakterien zeigten in diesem Zeitraum auch unter Marsbedingungen messbare Aktivitäten und betrieben Photosynthese", so das Ergebnis der Studie. Noch heute könnte es somit gerade in ökologischen Nischen Leben auf dem Mars geben.

Wie das Team um den DLR-Wissenschaftler Dr. Jean-Pierre de Vera berichtet, sind es vor allem Felsnischen, Fissuren und Ritzen des simulierten Marsbodens innerhalb derer sich die Mikroorganismen an die Umgebung anpassten. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass durch solche Anpassungsstrategien Leben auch in den Nischen auf dem Mars möglich ist.

"Es sind Flechten aus den unwirtlichen Regionen der Erde, die ihre Überlebensfähigkeit auch unter Marsbedingungen bewiesen haben: Organismen aus bis zu 3500 Metern Höhe, in der Schweiz eingesammelt. Cyanobakterien und Flechten aus der Antarktis", erläutert die DLR-Pressemitteilung.

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"In unserer Marssimulationskammer haben wir diese Proben dann mehr als einen Monat lang in einem Mars-Klima beobachtet", erläutert der Astrobiologe de Vera. Aus verschiedenen mineralischen Bestandteilen stellten die Forscher einen Marsboden her - die Kenntnisse dafür sammelten unter anderem die NASA-Marsrover "Opportunity" und "Spirit". In der Kammer selbst wurde die Marsatmosphäre geschaffen, die zu 95 Prozent aus Kohlendioxid sowie aus vier Prozent Stickstoff und Spurengasen wie Argon oder Sauerstoff besteht. Zudem sorgte ein Vakuumpumpsystem dafür, dass auf dem künstlichen Mars ein Luftdruck von lediglich sechs Millibar herrschte. So simulierten die Planetenforscher die geringe Atmosphäre auf dem Roten Planeten. Spezielle Strahlenquellen vom UV- bis Infrarotbereich ahmten die solare Oberflächenstrahlung auf dem Mars nach. Zudem mussten die Organismen Temperaturschwankungen von minus 50 Grad Celsius bis plus 23 Grad Celsius überstehen.


Dr. Jean-Pierre de Vera (r.) und Andreas Lorek vor der Marssimulationskammer. | Copyright: DLR (CC-BY 3.0)

Das Ergebnis: "Die irdischen Mikroorganismen betreiben selbst unter diesen schwierigen Bedingungen Photosynthese", so de Vera. Das dafür notwendige Wasser entstehe jeweils am Morgen und am Abend eines Marstages, dann schlägt sich dicht über der Bodenoberfläche Feuchtigkeit nieder, die die Organismen aufnehmen. Gerade in den Bodennischen - in kleinen Rissen und Ritzen - erwiesen sich die Flechten als Überlebenskünstler: Sie passten sich an die künstliche Marsumgebung an und zeigten eine Aktivität, wie sie auch in ihrer natürlichen Umgebung, beispielsweise der Antarktis, erreicht wird. "Falls vor vier Milliarden Jahren auf dem Mars Leben entstand, könnte es also bis heute in Nischen im Marsboden überlebt haben."

Experimente, die Mikroorganismen den Bedingungen im Weltall aussetzen, finden bereits unter anderem auf der Außenseite der Internationalen Raumstation ISS statt (...wir berichteten). Mit den Versuchen in der Marssimulationskammer wollen die Wissenschaftler hingegen die spezifischen Bedingungen auf einem Planeten untersuchen. "Zudem haben wir jetzt die Möglichkeit, kontinuierlich zu beobachten, wann wie viel Aktivität bei den Flechten und Bakterien stattfindet."

"Dieser Langzeitversuch in der Marssimulationskammer und sein Ergebnis sind ein wichtiger Schritt", kommentiert Prof. Tilman Spohn, Leiter des DLR-Instituts für Planetenforschung, die Ergebnisse der Studie. "Denn damit wird das Leben auf dem Mars plausibler." Und dass es primitive Lebensformen wie Mikroorganismen sind, mit denen man diese Hypothese angeht, ist für den Planetenforscher nur selbstverständlich: "An der gesamten Biomasse haben Menschen oder Fauna nur einen ganz geringen Anteil - die Mikroorganismen hingegen machen mehr als 80 Prozent aus."

Die neuen Erkenntnisse der Berliner Wissenschaftler sind auch für zukünftige Missionen zum Mars eine deutliche Aufforderung: "Man muss extrem vorsichtig sein und keine irdische Lebensformen auf den Mars bringen", sagt de Vera. "Sonst könnte man damit den Planeten kontaminieren." Für die Astrobiologen bleibt allerdings noch eine weitere Frage: "Wir wissen: 34 Tagen könnten Flechten und Bakterien auf dem Mars überleben und aktiv sein. Aber können die Organismen auch über diesen Zeitraum hinaus bis zu Jahre oder gar Jahrhunderte unter Marsbedingungen leben? Diese Frage muss leider offen bleiben, da solche Zeiträume den experimentellen Rahmen übersteigen würden."

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