Suche nach Mars-Bewohnern Klimakoch in der Kellerküche

Giftige Atmosphäre, niedriger Druck, beißende Kälte: Ein Experiment in Berlin zeigt, dass manche Kleinstlebewesen mit den Umweltbedingungen auf dem Mars klarkommen können. Die Forscher wollen lernen, wo sie auf dem Roten Planeten nach welcher Art von Leben suchen müssen.

Mars (im Februar 2007): "Mehr über die Geschichte des Lebens auf der Erde erfahren"
DPA/ ESA/ ESOC

Mars (im Februar 2007): "Mehr über die Geschichte des Lebens auf der Erde erfahren"

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Den Mars hätte man sich spektakulärer vorgestellt, selbst wenn er nur simuliert wird. Ein summender Schrank mit einer dicken Edelstahltür, darin ein quadratisches Sichtfenster, das den Blick auf einen verschraubten Metallzylinder freigibt - ist das alles?

Doch das wenig spektakuläre Äußere täuscht: In dem Zylinder herrschen Bedingungen, die denen auf dem Roten Planeten verblüffend ähnlich sind. Eine Gasmischung, die zu 95 Prozent aus Kohlendioxid besteht, mit Spuren von Stickstoff, Argon und Sauerstoff wabert in dem Topf bei einem Druck von gerade einmal sechs Hektopascal. Das sind etwa 170 Mal weniger als normalerweise auf der Erde herrschen. Die Temperatur im Inneren liegt bei knapp minus zehn Grad Celsius.

"Das entspricht dem frühen Nachmittag auf dem Mars, irgendwo in der Nähe des Äquators", sagt Jean-Pierre de Vera. Der Biologe arbeitet am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Im Kellergeschoss von dessen Berliner Dependance steht auch der Klimaschrank. Dort untersucht de Vera als Teil eines größeren Forschungsprojekts, ob und wie Kleinstlebewesen mit den widrigen Bedingungen ferner Welten klarkommen. Es geht am Ende um die Frage, wie wahrscheinlich es ist, dass die Erde der einzige belebte Himmelskörper im Sonnensystem ist.

Normalerweise lässt der Forscher seine kleinen Versuchsobjekte eine Woche im Klimaschrank. Aber auch Versuche über einen Monat sind möglich. Die Arbeiten in der Simulationskammer sind Teil der Projektes "Planetenentwicklung und Leben" der Helmholtz-Allianz. Dabei geht es unter anderem um die Frage, welche Bedingungen nötig sind für die Entstehung von Leben auf erdähnlichen Himmelskörpern wie etwa dem Mars - und darum, in welcher Weise das Leben auf der Erde dabei geholfen hat, unseren Planeten lebenswerter zu machen.

Beim Gespräch in seinem karg eingerichteten Büro mit dem Mars-Globus erklärt Forscher de Vera, wie er für seinen Teil des Projekts den Bedingungen auf dem Roten Planeten besonders nahe kommen will. Vor ihm auf dem Tisch stehen kleine, beschriftete Materialproben. Die Substanz in der einen ist rotbraun und heißt "JSC-Mars 1". Die Krümel werden in Hawaii aus Vulkangestein produziert und sollen wie auch das Material der anderen Probe - weißes, gemahlenes Bentonit-Gestein - bei den Versuchen den Boden auf dem Mars so gut wie möglich nachbilden.

Probanden lieben auf der Erde die widrigen Zonen

In das Substrat kommen die winzigen Probanden, bevor sie in den Klimaschrank geschickt werden. Die Forscher konzentrieren sich bei ihren Untersuchungen auf Lebewesen, die sich auch auf der Erde - zumindest für unsere Verhältnisse - eher ungemütliche Plätze ausgesucht haben. Vielleicht, so der Gedanke, könnten diese zähen Winzlinge deswegen auch auf dem Mars überleben, wo es für menschliche Verhältnisse ebenfalls wenig angenehm ist.

Das Bakterium Deinococcus radiodurans ist unter den heißen Kandidaten, weil ihm ionisierende Strahlung aus dem All so gut wie nichts anhaben kann. Weitere Kandidaten: die ebenfalls sehr strahlungsresistenten Flechten, die in Polargebieten und im Hochgebirge vorkommen. Auf dem Tisch des Forschers stehen Proben, bei denen orangefarbene Flechten auf kleinen, pillenförmigen Trägern wachsen.

In früheren Experimenten unter den Bedingungen des freien Weltraums haben die wundersamen Lebensgemeinschaften aus Pilzen, Algen und Bakterien bereits eine erstaunliche Zähigkeit bewiesen. Die Wachstums- und Photosynthesefähigkeit der Flechten blieb erhalten, auch Mutationen traten nicht überdurchschnittlich häufig auf. Und auch im simulierten Marsexperiment schnitten lebende Mini-WGs gut ab. Mit einem speziellen Sensor konnten de Vera und seine Kollegen zeigen, dass der Algen-Teil der Flechten auch unter den Marsbedingungen Photosynthese betreibt - je nach simulierter Tageszeit in verschiedener Intensität.

Und noch weitere Organismen werden untersucht: In einem Reagenzglas aus Plastik schwappt in einer wässrigen Lösung ein Biofilm aus Grünalgen, Cyanobakterien und Kieselalgen. Mit dem Allerweltsbakterium Bacillus subtilis befassen sich Forscherkollegen von de Vera beim DLR in Köln, weil auch dieser Organismus über eine überraschend hohe Toleranz für extreme Umweltbedingungen verfügt.

Doch reicht die in den Experimenten beobachtete Zähigkeit von Organismen aus, um zu belegen, dass die betreffenden Arten tatsächlich Milliarden von Jahren auf dem Mars überleben konnten? "Wenn eine Energiequelle und Wasser zusammenkommen, dann sehe ich es als sehr wahrscheinlich an, dass sich Leben entwickelt", formuliert de Vera bewusst vorsichtig. Zumindest in der Vergangenheit könne es auf dem Mars also durchaus die Voraussetzungen für Leben gegeben haben. "Ob die heute noch bestehen, das will ich nicht beurteilen." Auch wie Leben auf den Mars gekommen sein könnte, etwa über Meteoriten, wie es die Anhänger der Panspermie-Hypothese vermuten, will der Forscher nicht spekulieren.

"Auf welche Gebiete sollten wir uns konzentrieren?"

Einer der entscheidenden Punkte für die Aufrechterhaltung von Leben, wie wir es kennen, ist in jedem Fall das Vorhandensein von Wasser. Deswegen wird bei Experimenten in der Berliner Klimakammer das Vorhandensein des segensreichen Nasses vorausgesetzt. Bei einigen der Versuche liegt die Luftfeuchtigkeit bei rund 30 Prozent. Dieser Wert sei - zumindest in manchen Situationen auf dem Mars - durchaus realistisch, verteidigt Jean-Pierre de Vera: "Früh am Morgen oder spät am Abend wären höhere Luftfeuchtigkeit in Bodennähe sowie flüssiges Wasser je nach Salzgehalt im Marsboden durchaus denkbar." Der Forscher verweist unter anderem auf Wassertröpfchen, die - möglicherweise - mit Hilfe der "Phoenix"-Sonde nachgewiesen wurden. "Davon könnten diese Organismen leben."

Die Erkenntnisse des Projekts sollen dabei helfen, zukünftige Marsmissionen maßzuschneidern, die gezielt nach solchen einfachen Lebensformen suchen: "Auf welche Gebiete sollten wir uns konzentrieren? Und welche Experimente schicken wir dorthin? Auf diese Fragen wollen wir Antworten liefern", sagt de Vera. "Wir werden dabei auch mehr über die Geschichte des Lebens auf der Erde erfahren."

In einem zweiten Schritt, so de Vera, wäre eine Suche über den Mars hinaus interessant. Wo im Sonnensystem könnten sich noch einfache Lebensformen gebildet haben? Die Saturnmonde Titan und Enceladus sind heiße Kandidaten, auch der Jupitermond Europa. Im Inneren dieser Himmelskörper deutet vieles auf das Vorhandensein von Wasserozeanen hin, was Leben in finsterer Tiefe grundsätzlich möglich machen könnte. Doch bevor Forschungssonden zur gezielten Suche nach Leben dorthin aufbrechen werden, dürfte noch einige Zeit vergehen. Für die Jupitermonde peilen Nasa und Esa für das Projekt "Europa Jupiter System Mission/Laplace" zum Beispiel einen Start ab dem Jahr 2020 an.

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