Uralte Mikroben könnten Hunderte von Millionen Jahren unter der Marsoberfläche in „schwebender Animation“ überleben, behauptet eine neue Studie.
Experten sagen, dass ein Bakterium namens Deinococcus radiodurans 280 Millionen Jahre auf dem Mars überleben könnte – fast 300-mal länger als bisher angenommen – wenn es 32 Fuß unter der Oberfläche des Roten Planeten begraben würde.
D. radiodurans ist aufgrund seiner Zähigkeit auch als „Conan das Bakterium“ und ein „Superheld der Bakterienwelt“ bekannt, was ihm sogar den Titel „weltweit härtestes bekanntes Bakterium“ im Guinness-Buch der Rekorde eingebracht hat.
Wie ein muskelbepackter Filmheld übersteht es Angriffe durch Säurebäder, hohe und niedrige Temperaturen und sogar Strahlendosen.
Während das Bakterium Conan wahrscheinlich nicht auf dem Mars existiert, glauben die Forscher, dass ein äquivalenter Mikroorganismus für einen ähnlichen Zeitraum auf dem Roten Planeten existieren könnte.
Gibt es Leben auf dem Mars? Beweise für Leben könnten immer noch unter der Marsoberfläche schlummern und begraben sein, behauptet eine neue Studie
Deinococcus radiodurans (liebevoll bekannt als Conan das Bakterium) ist besonders gut geeignet, um in der rauen Umgebung des Mars zu überleben. In Experimenten überlebte es astronomische Strahlungsmengen in der eiskalten, trockenen Umgebung, die auf dem Mars zu finden wäre
Die neue Studie wurde von Experten der Northwestern University in Illinois geleitet und heute in der Zeitschrift Astrobiology veröffentlicht.
“Die Resistenz von Mikroben ist ein Schlüsselparameter bei der Betrachtung der Überlebensfähigkeit von Mikroben über geologische Zeiten auf der kalten, trockenen Oberfläche des Mars”, schreiben die Experten.
“Wenn es jemals Leben auf dem Mars gegeben hat, selbst wenn es jetzt keine lebensfähigen Lebensformen auf dem Mars gibt … ganze lebensfähige D. radiodurans-Zellen können das Äquivalent von 280 Millionen Jahren im gefrorenen Marsuntergrund überleben.”
Wissenschaftlern ist bereits bekannt, dass der Mars eine unglaublich dünne Atmosphäre hat – etwa 0,6 Prozent der Erdatmosphäre – was bedeutet, dass er ständig von intensiver galaktischer kosmischer Strahlung und Sonnenprotonen bombardiert wird.
Jeder Mensch auf seiner Oberfläche wäre ungeschützt vor der Sonne und ihrer schädlichen Strahlung und dem Risiko von Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und „kognitiven Verminderungen“ ausgesetzt.
Die NASA schätzt, dass ein Astronaut bei einer sechsmonatigen Reise zum Mars einer Strahlung von 300 Millisievert ausgesetzt wäre – das entspricht 24 CAT-Scans.
Darüber hinaus lassen die trockenen und eisigen Bedingungen, die in mittleren Breiten durchschnittlich -63 °C (-80 °F) betragen, den Roten Planeten für Leben unwirtlich erscheinen.
Um zu untersuchen, ob Leben unter diesen Bedingungen überleben könnte oder nicht, bestimmte das Team zunächst die Überlebensgrenzen für mikrobielles Leben durch ionisierende Strahlung.
Sie setzten sechs Arten von Bakterien und Pilzen der Erde einer simulierten Marsoberfläche aus – die gefroren und trocken ist – und bestrahlten sie mit Gammastrahlen oder Protonen, um die Strahlung im Weltraum nachzuahmen.
Wie ein muskelbepackter Filmheld übersteht D. radiodurans (im Bild) Angriffe durch Säurebäder, hohe und niedrige Temperaturen und sogar Strahlendosen
Neben dem Bakterium Conan enthielten die Proben eine Hefe, drei Bacillus-Bakterien und Escherichia coli, ein Bakterium, das häufig im unteren Darm von warmblütigen Organismen vorkommt.
Sie setzten die Proben auch weit geringeren Dosen aus, die auftreten würden, wenn ein Mikroorganismus tief vergraben wäre.
Forscher fanden heraus, dass das Bakterium Conan in der eiskalten, trockenen Umgebung astronomische Strahlungsmengen überlebte – und damit die Bacillus-Sporen weit überdauerte, die Millionen von Jahren auf der Erde überleben können.
Das erstaunliche Überleben des Bakteriums Conan ist teilweise der genomischen Struktur des Bakteriums zu verdanken, fanden die Forscher heraus.
Sie entdeckten, dass seine Chromosomen und Plasmide – doppelsträngige DNA-Moleküle – miteinander verbunden sind, wodurch sie in perfekter Ausrichtung und bereit für die Reparatur nach intensiver Bestrahlung bleiben.
In früheren Studien fanden Forscher heraus, dass das Bakterium Conan, wenn es in Flüssigkeit suspendiert ist, 25.000 Strahlungseinheiten (oder „Grays“) überleben kann, was etwa 1,2 Millionen Jahren direkt unter der Marsoberfläche entspricht.
Die neue Studie ergab jedoch, dass das herzhafte Bakterium, wenn es getrocknet, gefroren und tief vergraben ist, wie z. B. auf dem Mars, 140.000 Graustufen Strahlung überstehen kann – 28.000 Mal mehr als das, was einen Menschen töten würde.
Obwohl das Bakterium Conan nur wenige Stunden an der Oberfläche überleben konnte, während es in ultraviolettes Licht getaucht wurde, verbessert sich seine Lebensdauer dramatisch, wenn es im Schatten liegt oder sich direkt unter der Marsoberfläche befindet.
Nur 10 cm unter der Marsoberfläche begraben, verlängert sich die Überlebensdauer von Conan the Bacterium auf 1,5 Millionen Jahre, und wenn es 32 Fuß (10 Meter) tief begraben wird, könnte es satte 280 Millionen Jahre überleben.
Diese Grafik aus der Arbeit des Teams zeigt die Gammastrahlungsresistenz von D. radiodurans (Conan the Bacterium) in verschiedenen Zuständen
Wenn sich eine marsianische Mikrobe ähnlich wie das Bakterium Conan während der Zeit entwickelt hat, als das letzte Wasser auf den Mars floss, dann könnten ihre lebenden Überreste immer noch tief unter der Oberfläche schlummern, behaupten die Forscher.
Laut einer kürzlich durchgeführten Studie floss das letzte Mal Wasser auf dem Mars vor etwa zwei Milliarden Jahren, aber es ist möglich, dass die Mikroben in schwebender Animation im Marseis eingefroren sind.
Diese gefrorenen Mikroben könnten laut Studienautor Professor Michael Daly von der Uniformed Services University of the Health Sciences in Bethesda, Maryland, durch einen Meteoriteneinschlag geweckt werden.
“Obwohl im Untergrund des Mars vergrabene D. radiodurans die geschätzten 2 bis 2,5 Milliarden Jahre seit dem Verschwinden des fließenden Wassers auf dem Mars nicht überleben konnten, werden solche Marsumgebungen regelmäßig durch Meteoriteneinschläge verändert und geschmolzen”, sagte Professor Daly.
Diese Ergebnisse stärken die Möglichkeit, dass, falls sich jemals Leben auf dem Mars entwickelt hat, seine biologischen Überreste in zukünftigen Missionen, einschließlich des Rovers Rosalind Franklin (hier auf dem Mars abgebildet), enthüllt werden könnten.
„Wir vermuten, dass periodisches Schmelzen eine zeitweilige Wiederbesiedlung und Ausbreitung ermöglichen könnte.
“Falls es jemals Marsleben gegeben hätte, würden ihre Makromoleküle und Viren viel, viel länger überleben, auch wenn es jetzt keine lebensfähigen Lebensformen auf dem Mars gibt.”
Ob Mikroben wie das Bakterium Conan auf dem Mars existierten oder existierten, sagte der Studienautor Brian Hoffman gegenüber MailOnline: „Aus meiner Sicht geht es beim gesamten Mars-Programm darum – hat sich das Leben anderswo im Universum unabhängig entwickelt?
„Mars ist das nächste „anderswo“; daher die Frage, gibt es oder hat es Leben auf dem Mars gegeben?’
Wenn sich jemals ein solches Leben auf dem Mars entwickelt hat, könnten seine biologischen Überreste bei zukünftigen Marsmissionen entdeckt werden, sagen die Experten.
Beispiele sind ExoMars (Rosalind Franklin Rover) und der Mars Life Explorer, der Bohrer tragen wird, um Materialien aus 6,5 Fuß (2 Meter) unter der Oberfläche zu extrahieren.
Die Forscher warnen auch vor einer Kontamination des Mars durch Erdorganismen und umgekehrt, die eine unbeabsichtigte Folge solcher Missionen sein könnte.