TU Berlin: Leben ohne Wasser - Leben auf dem Mars

TU Berlin: Leben ohne Wasser - Leben auf dem Mars

Physik-News vom 27.02.2018

Forscher weisen bioaktive Zellverbände am trockensten Ort der Erde nach – Modell für Bedingungen auf dem Mars

Es sieht aus wie auf dem Mars: Die Atacama-Wüste, die sich nahe der Pazifikküste Chiles rund 1200 Kilometer entlangzieht, ist der trockenste Ort der Erde außerhalb der Polarregionen. Oft fällt dort jahrzehntelang kein einziger Regentropfen. Und dennoch: auch in dieser unwirtlichen Region gibt es Leben. Es harrt dort in den Salz- und Staubkrusten aus, toleriert Sauerstoff-, Wasser- und Nahrungsmangel – und erwacht, wenn minimale Feuchtigkeitsmengen auftreten.


Feldforschung in Chile - Marsähnliche Landschaft in der chilenischen Atacama-Wüste, nahe der Probenentnahmestelle Yungay.

Publikation:


Dirk Schulze-Makuch et al.
Transitory microbial habitat in the hyperarid Atacama Desert
PNAS 2018

DOI: 10.1073/pnas.1714341115



Eine internationale Forschergruppe rund um den Astrobiologen Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch von der TU Berlin hat in dem „Atacama – Dry Limit of Life Project“ drei Jahre lang methodologisch aufwendige Untersuchungen durchgeführt, und in verschiedenen Erdschichten Bakterien und andere Zellverbände nachgewiesen, die in ihren Stoffwechselaktivitäten jahrelange Pausen einlegen können, ohne zu sterben. Ihre Ergebnisse und Untersuchungsmethoden beschreiben die Forscherinnen und Forscher in einem Artikel der amerikanischen Fachzeitschrift PNAS, der diese Woche erscheint.

„Die Atacama-Wüste sieht nicht nur so aus wie die Marsoberfläche, auch die Umweltbedingungen sind bis zu einem gewissen Grad vergleichbar“, erklärt Dirk Schulze-Makuch. „Das war ein wesentliches Kriterium für die Auswahl dieses Ortes für die Feldforschung.“ Der TU-Forscher, Astronom und Mikrobiologe, beschäftigt sich mit der Suche nach den Grenzen des Lebens, mit der Frage, ob es außerhalb unserer Erde habitable, also bewohnbare Zonen auf anderen Planeten gibt. Das Atacama-Projekt wurde zum großen Teil aus einem Forschungspreis des Europäischen Forschungsrates, dem ERC-Grant, finanziert, mit dem er 2013 an die TU Berlin kam.



Jahrzehntelange Pausen

Insgesamt drei Expeditionen unternahm die Forschungsgruppe nach Chile. Die erste Probenentnahme auf der Oberfläche und aus tieferen Schichten fand im April 2015 statt. Immer wieder stießen die Forscher auf Zellen und DNA, aber es musste geklärt werden: Woher kommt dieses Material? Sind dies durch atmosphärische Verwirbelungen eingetragene Zellen aus anderen Regionen, die dort langsam sterben? Oder wurden die mikrobiologischen Organismen sogar durch menschliche Kontamination eingebracht? Oder ist diese Extremwüste tatsächlich noch ein Habitat?

Dirk Schulze-Makuch und seine Kolleginnen und Kollegen konnten aktive Bakterien finden, einige die sich sogar teilten. Allerdings fand die Probenentnahme nur kurze Zeit nach einem durch das Klimaphänomen El Niño hervorgerufenen Regenfall statt, dem ausgiebigsten seit Beginn der Aufzeichnungen 1978. Es gab in den folgenden Jahren zwei weitere Expeditionen mit Probenentnahmen an sechs verschiedenen, viele Kilometer auseinanderliegenden Orten in der Wüste. Aufwendige Feuchtigkeitsmessungen, DNA-Untersuchungen und andere innovative Messmethoden ergaben dabei eine teils große Vielfalt an Spuren, Biomarkern, von Bakterien, Pilzen und anderen DNA-haltigen stoffwechselaktiven Einzellern.

Offenbar sind diese in der Lage, schon mit nur extrem wenig Wasserzufuhr, zum Beispiel aus Nebel, der vom Meer herzieht, oder Absonderungen unterirdischer Kristalle und Mineralien, ihren Stoffwechsel zu aktivieren, sich zu vermehren und beim vollständigen Fehlen dieser Bestandteile wieder über Jahre „einzuschlummern“.

„Auf dem Mars fällt natürlich kein Regen“, so Schulze-Makuch. „Aber es gibt auch dort flüssiges Wasser in Form von Wasserfilmen auf Mineralen, Nebel, Grundwasser und sogar ab und zu durch nächtlichen Schneefall. Insofern kann die hyper-aride Kernzone der Atacama-Wüste, in der wir ein vorübergehend bewohnbares Habitat mit kurzzeitig aktiven Mikroben entdeckt haben, als Arbeitsmodell für den Mars gelten. Darüber hinaus gibt es mit unseren Ergebnissen ausreichend Grund zu der Annahme, dass entsprechendes Leben auf dem Mars gefunden werden kann.“

Diese Newsmeldung wurde mit Material von erstellt



   18 Meldungen
30.09.2020
Astrophysik - Biophysik
Sternenexplosion nahe der Erde - Zusammenhang mit Eiszeiten des Pleistozän?
Als vor einigen Monaten der Stern Beteigeuze drastisch an Helligkeit verlor, vermuteten einige Beobachter eine bevorstehende Supernova – eine Sternenexplosion, die auch auf der Erde noch Schäden verursachen könnte.
25.06.2020
Exoplaneten - Biophysik
Mögliches Leben: Forscher finden Super-Erden um Gliese 887
Die uns am nächsten gelegenen Exoplaneten bieten die besten Möglichkeiten, um nach Beweisen für Leben außerhalb des Sonnensystems zu suchen.
17.06.2020
Biophysik
Wie können wir Leben außerhalb der Erde finden?
Instrumente zukünftiger Weltraummissionen sind einer Studie zufolge in der Lage Aminosäuren, Fettsäuren und Peptide zu detektieren.
05.06.2020
Astrophysik - Biophysik
Auf dem Weg vom Staub zum Leben
Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) und der Universität Jena haben neue Erkenntnisse zu Eigenschaften eisbedeckter kosmischer Staubkörner gewonnen – winziger kosmischer "Chemielabors".
26.05.2020
Teilchenphysik - Biophysik
Algorithmen und Gold verbessern die Diffraktion mit holographischen Referenzen
Single Particle Imaging (SPI) ist eine Methode, die Biomoleküle und ähnliche Teilchen mithilfe von superhellen Röntgenblitzen abbildet - wie zum Beispiel den Lichtblitzen, die von X-ray Free Electron Lasern erzeugt werden.
06.04.2020
Optik - Biophysik
Smartphones schnell und sicher mit Licht desinfizieren
Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik-AST haben eine innovative Lösung zum Desinfizieren von Smartphones entwickelt.
05.08.2018
Akustik - Biophysik
Akustische Oberflächenwellen geben in neuronalem Netz den Ton an
Biophysiker aus Augsburg und Santa Barbara berichten in "Physical Review E" über das erstmalige Gelingen einer gezielten dynamischen Positionierung von Nervenzellen auf einem Chip.
28.06.2018
Astrophysik - Biophysik
Komplexe organische Moleküle auf dem Saturnmond Enceladus
Der Saturnmond Enceladus verbirgt unter seiner Eiskruste einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser.
13.06.2018
Thermodynamik - Biophysik
Der Blick durchs Schlüsselloch
Krankheitsepidemien, Börsencrashs und neuronale Netzwerke im Gehirn können dank Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation zukünftig besser untersucht werden.
13.06.2018
Astrophysik - Biophysik
TU Berlin: Fingerabdruck des Lebens auf dem Mars
Analysen des Mars-Rovers „Curiosity“ unterstützen Untersuchungen von TU-Astrobiologen, dass der Rote Planet irgendwann einmal belebt war
05.06.2018
Teilchenphysik - Biophysik
Neutronentomographie: Einblick ins Innere von Zähnen, Wurzelballen, Batterien und Brennstoffzellen
Einen umfassenden Überblicksbeitrag über bildgebende Verfahren mit Neutronen hat ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Europäischen Spallationsquelle ESS im renommierten Fachjournal Materials Today (Impaktfaktor 21,6) publiziert.
01.06.2018
Biophysik
Neue Technik fürs Enzym-Design
Mit einer neuen Methode haben Wissenschaftler der Universität Würzburg das Enzym Levansucrase chemisch umgebaut. Es kann jetzt Zuckerpolymere herstellen, die für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie und Medizin spannend sind.
16.05.2018
Festkörperphysik - Biophysik
Stärkstes Biomaterial der Welt schlägt Stahl und Spinnenseide
An DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III hat ein Forscherteam unter schwedischer Führung das stärkste Biomaterial hergestellt, das je produziert worden ist.
18.04.2018
Biophysik
Das seltsame Verhalten von Tieren vor Erdbeben
Können Tiere vor Erdbeben warnen? Über diese Frage wird seit Jahrzehnten gestritten.
16.04.2018
Elektrodynamik - Biophysik
Experiment an BESSY II zeigt, wie der Kompass in magnetisch empfindlichen Bakterien funktioniert
Bakterien sind ungeheuer vielfältig, nicht nur von Gestalt, sondern auch in ihren Eigenschaften.
27.02.2018
Astrophysik - Biophysik
Archaea wären auf Saturnmond lebensfähig
Wissenschafter um den Biologen Simon Rittmann von der Universität Wien gingen der Frage nach, ob mikrobielles Leben, wie wir es von der Erde her kennen, auch auf anderen Himmelskörpern möglich ist.
27.02.2018
Planeten - Biophysik
TU Berlin: Leben ohne Wasser - Leben auf dem Mars
Forscher weisen bioaktive Zellverbände am trockensten Ort der Erde nach – Modell für Bedingungen auf dem Mars
25.08.2013
Exoplaneten - Biophysik
Drei Planeten in der habitablen Zone eines nahen Sterns
Pressemitteilung der Europäischen Südsternwarte (Garching).

News der letzten 7 Tage     4 Meldungen


15.10.2020
Monde - Astrophysik
Magnetfeld auf dem Mond ist Überbleibsel eines uralten Kerndynamos
Eine internationale Simulations-Studie unter Beteiligung von Forschenden des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam zeigt, dass alternative Phänomene wie Asteroiden-Einschläge keine ausreichend großen Magnetfelder erzeugen.
13.10.2020
Quantenphysik - Quantenoptik
Meilenstein in der Quantenphysik: Physikern gelingt der kontrollierte Transport von gespeichertem Licht
Patrick Windpassinger und sein Team demonstrieren, wie sich in einer Wolke aus ultrakalten Atomen gespeichertes Licht über ein "optisches Förderband" transportieren lässt.
13.10.2020
Sonnensysteme - Planeten - Astrobiologie
Erdähnliche Planeten besitzen oft einen Bodyguard
Eine Gruppe von Astronomen hat ermittelt, dass die Anordnung von Gesteins-, Gas- und Eisplaneten in Planetensystemen offenbar nicht zufällig ist und von nur wenigen Anfangsbedingungen abhängt.
12.10.2020
Sterne - Schwarze_Löcher
Tod durch Spaghettisierung: Die letzten Momente eines von einem schwarzen Loch verschlungenen Sterns
Astronomen haben mit Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer weltweit tätiger Organisationen einen seltenen Lichtblitz von einem Stern entdeckt, der von einem supermassereichen schwarzen Loch zerrissen wird.