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Wie Leben auf dem Mars existiert haben könnte

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Von: Tanja Banner

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Der Kratersee Laguna Caliente in Costa Rica ist ein extremer Ort und der sauerste Kratersee der Welt. Die Bedingungen dort ähneln denen auf dem frühen Mars, sagen Forschende.
Der Kratersee Laguna Caliente in Costa Rica ist ein extremer Ort und der sauerste Kratersee der Welt. Die Bedingungen dort ähneln denen auf dem frühen Mars, sagen Forschende. © imago/imagebroker

In einer extrem unwirtlichen Umgebung auf der Erde überleben Bakterien. Ähnliche Bedingungen gab es auf dem frühen Mars – was bedeutet das für die Forschung?

Poás/Boulder – Der Mars wird häufig mit der Erde verglichen: Wenn es auf dem roten Planeten einst Wasser gab – was auf der Erde Leben bedeutet – gab es dann auch auf dem Mars einst Leben? Wenn Nasa-Rover auf dem Mars bestimmte Kohlenstoffe finden, die auf der Erde durch lebendige Organismen erzeugt werden – heißt das, dass auf dem roten Planeten ebenfalls solche Organismen existieren? Eine aktuelle Studie dreht nun den Spieß um und vergleicht die Erde mit dem Mars: Wenn Bakterien an einem besonders unwirtlichen Ort auf der Erde leben können – könnten sie dann auch auf dem Mars existieren?

Denn auf der Erde gibt es Orte, an denen ähnlich extreme Bedingungen herrschen wie einst auf dem Mars. Der aktive Vulkan Poás in Costa Rica beherbergt den Kratersee Laguna Caliente – einen äußerst lebensfeindlichen Ort: Er befindet sich in einer Höhe von 2300 Metern über dem Meeresspiegel, ist sehr schwefelhaltig und gehört mit einem pH-Wert von weniger als eins zu den sauersten Kraterseen der Welt. Die Temperatur des Wassers im Kratersee schwankt zwischen 3° Celsius und 32° Celsius. Dazu kommt die gelegentliche vulkanische Aktivität – der Vulkan Poás ist zuletzt 2019 ausgebrochen.

Leben auf dem Mars: Auf der Erde leben Bakterien an extremen Orten

Wegen dieser Bedingungen gilt der Kratersee des Vulkans Poás in Costa Rica als ein Mars-Analog – ein Ort, der den Gegebenheiten auf dem frühen Mars nahekommt. Da liegt die Frage nahe, ob es an diesem unwirtlichen Ort auf der Erde Leben gibt – und ob das auf den Mars übertragbar wäre.

Seit 2013 weiß man, dass es in dem See Leben gibt. Damals fanden Forschende im Kratersee Laguna Caliente Mikroorganismen. Die Proben von 2013 und neue Proben wurden nun von einem Forschungsteam um Justin Wang von der University of Colorado Boulder untersucht. Die Proben wiesen im Vergleich zu den meisten Ökosystemen auf der Erde jedoch eine auffallend geringe Artenvielfalt auf, berichten die Forschenden. Hauptsächlich wurden Bakterien der Gattung Acidiphilium nachgewiesen, die zuvor auch an anderen unwirtlichen Orten auf der Erde entdeckt worden waren: in hydrothermalen Umgebungen, in sauren Grubenentwässerungen und in einem anderen Mars-Analog in Rio Tinto (Spanien).

„Eine unserer wichtigsten Erkenntnisse ist, dass wir in diesem extremen Vulkansee nur wenige Arten von Mikroorganismen gefunden haben, die jedoch auf vielfältige Weise überleben können“, erklärt Wang in einer Mitteilung des Fachjournals Frontiers in Astronomy and Space Sciences, in dem die Studie des Forschers veröffentlicht wurde. „Wir glauben, dass sie dies tun, indem sie am Rande des Sees überleben, wenn es zu Eruptionen kommt. In diesem Fall wäre ein relativ breites Spektrum an Genen nützlich“.

Bakterien passten sich an lebensfeindliches Umfeld an

Die Bakterien haben spezielle Anpassungen entwickelt, um in den lebensfeindlichen Bedingungen des Kratersees zu überleben – beispielsweise haben sie die Fähigkeit ausgebildet, Energie aus Schwefel, Eisen und Zucker zu verstoffwechseln, wie die Forschenden um Wang herausfanden. „Wir haben eine Menge der Gene erwartet, die wir gefunden haben. Wir haben jedoch angesichts der geringen Biodiversität des Sees nicht so viele verschiedene Gene erwartet“, erläutert Wang. „Das war eine Überraschung, aber es ist absolut elegant. Es ergibt Sinn, dass sich das Leben so anpasst, um in einem aktiven vulkanischen Kratersee zu überleben.“

In hydrothermalen Systemen wie dem Kratersee gibt es meist die wichtigsten Bausteine für die Entstehung von Leben, darunter Hitze, Wasser und Energie. Die Studie zeigt, dass bei der Suche nach Leben auf dem Mars mehr Aufmerksamkeit auf Regionen gerichtet werden sollte, in denen es einst heiße Quellen gab, heißt es in einer Mitteilung des veröffentlichenden Fachjournals. „Unsere Forschung gibt einen Rahmen vor, wie irdisches Leben in einem hydrothermalen Umfeld auf dem Mars existiert haben könnte“, betont Wang. Ob es jedoch jemals Leben auf dem Mars gab und ob es den irdischen Mikroorganismen ähnelte, sei „immer noch eine große Frage“, so der Forscher weiter.

Wang hofft, dass seine Studie auch Einfluss auf die aktuelle Arbeit der US-Raumfahrtorganisation Nasa auf dem Mars nimmt: „Es gibt einige gute Ziele am Rand des Jezero-Kraters, wo sich der Perseverance-Rover gerade befindet“, erklärt der Forscher. Dort könnte man dann gezielt nach früherem Leben suchen und auch Bodenproben vorbereiten, die von einer späteren Mars-Mission zur Erde zurückgebracht werden, um von Forschenden direkt analysiert zu werden. Zuletzt hatte der Rover mit der Erkenntnis für Aufsehen gesorgt, dass er sich tatsächlich in einem ehemaligen See auf dem Mars befindet, der von einem Fluss gespeist wurde. (tab)

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