Erkennung früher Lebensformen des Mars ist möglich, aber schwieriger als zunächst gedacht, so die Forschung
Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass Leben von Sauerstoff abhängig ist. Wenn wir nach diesem Prinzip vorgehen und uns auf unser Wissen verlassen, dass es in der Atmosphäre des Mars keinen Sauerstoff gibt, könnten wir leicht zu dem Schluss kommen, dass der Mars nicht dazu geeignet ist, Leben zu beherbergen. Einige Organismen auf der Erde haben jedoch bewiesen, dass auch ohne Sauerstoff Leben möglich ist. Einige dieser Lebensformen, genannt anaerobe Mikroorganismen, zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, in extremen Umgebungen überleben zu können, die mit denen auf dem Mars vergleichbar sind. Die Frage, die im Rahmen des Projekts MASE (Mars Analogues for Space Exploration) gestellt wurde, war, ob derartige anaerobe Mikroorganismen jemals auf dem Mars existierten, und wenn ja, wie wir sie selbst nach ihrem Tod und ihrer Versteinerung nachweisen können. „Wir wissen, dass der Planet früher viel mehr Flüssigkeit beherbergte als heute und dass sich auf seiner Oberfläche lange genug Wasser befand, um Leben zu ermöglichen. Nun müssen wir herausfinden, ob es irgendwelche Lebensformen gab, die davon hätten profitieren können, oder ob bestimmte Lebensbarrieren die Fähigkeit des Planeten, Leben zu ermöglichen, beeinflusst haben könnten“, so Charles Cockell, Professor für Astrobiologie an der Universität Edinburgh und Koordinator von MASE. Um dieses Ziel zu erreichen, reiste das Projektteam an mehrere Orte auf der Erde, wo anaerobe Lebensformen gefunden werden können, darunter Rio Tinto in Spanien, Island und tiefe unterirdische Umgebungen. Dabei wurden Proben gesammelt und ins Labor gebracht, um ihre Fähigkeit zu testen, verschiedene Arten von Extremen zu ertragen. „Wir wollten die Grenzen des Lebens in Gegenwart von Oxidantien, Perchloraten und anderen Chemikalien und Zuständen testen, die auf der Erde ziemlich ungewöhnlich sind, aber die Bedingungen auf der Oberfläche des Mars sehr gut widerspiegeln“, erklärt Prof. Cockell. „Darüber hinaus haben wir auch versucht zu verstehen, wie fossile Organismen unter diesen Bedingungen konserviert werden, was eine langjährige Wissenslücke darstellte.“ Das Team verwendete zwei Hauptmethoden. Bei der einen Methode werden Antikörper eingesetzt, um Hinweise auf Leben in Gesteinen und versteinerten Umgebungen zu ermitteln, während bei der anderen ein neuartiges laserinduziertes Plasmaspektrometer zum Einsatz kommt, das Proben mit Laser beschießt, um alle Elemente, die sie enthalten, herauszulösen. „Zum Beispiel haben wir Permafrostproben, die unter marsähnlichen Bedingungen aufbereitet wurden, zuerst bestrahlt, bevor wir sie auf Spuren nach Leben untersucht haben. Wir konnten zeigen, dass unser neues Instrument dazu in der Lage ist, Biosignaturen in diesen uralten Permafrostproben nachzuweisen“, so Prof. Cockell. Die Ergebnisse dieser Experimente boten umfangreiche Lernmöglichkeiten. Zuerst konnte das Team einen Kernbestand von anaeroben Mikroben ermitteln, der unabhängig von der Umgebung gefunden werden kann, was bedeutet, dass es eine „Reihe von Kernfähigkeiten“ gibt, die notwendig sind, um in extremen Umgebungen zu überleben, die möglicherweise in gleicher Form auf dem Mars vorkommen. Anschließend konnte das Team zeigen, wie Mikroben die gleichen Anpassungsmechanismen wie auf der Erde nutzen könnten, um auf dem Mars zu überleben. Abschließend wurden neue Daten gesammelt, die zeigen, wie anaerobe Mikroben unter anaeroben Bedingungen versteinern und wie dieser Versteinerungsprozess ihr Auffinden beeinflussen könnte. „Wir haben tatsächlich festgestellt, dass es möglich ist, die Überreste von anaeroben Mikroben nachzuweisen. Besonders interessant war auch, dass diese Organismen ihre Biosignatur in Mineralien verlieren können, wenn sie versteinern, was es sehr viel schwieriger macht, sie zu finden. Auch wenn wir durch unsere Arbeit dazu in der Lage sind, Mikroben aufzuspüren, wissen wir heute, dass es doch viel komplizierter ist, als wir bisher dachten“, erklärt Prof. Cockell. Obwohl die Projektforschung nicht auf eine bestimmte Mission abzielte, glaubt Prof. Cockell, dass zukünftige Missionen wie Exomars, Mars 2020 und sogar zukünftige Erkundungen des Planeten durch den Menschen von den unter MASE gesammelten Daten profitieren könnten.
Schlüsselbegriffe
MASE, Mars, anaerob, Perchlorate, Spektrometer, Mikroben, Mikroorganismen