Diese bonbonrote Lagune in Spanien liefert wertvolle Hinweise darauf, wie extremophile Mikroorganismen auf dem Mars trotz der rauen Bedingungen des Planeten existieren könnten.
Diese Lagune in Zentralspanien - Laguna de Peña Hueca genannt - hat rosafarbenes Wasser, das aus den roten Blutkörperchen eines extremophilen Mikroorganismus gewonnen wird. Wissenschaftler sagen, dass es Hinweise auf das Leben auf dem Mars geben kann. Bild über Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Gibt es - oder hat es - Leben auf dem Mars gegeben? Wir kennen die Antwort auf diese Frage noch nicht endgültig, aber Wissenschaftler finden immer wieder neue Hinweise, die darauf hindeuten vielleicht Leben auf dem Planeten existierte oder existiert noch immer. Beispielsweise hat der Curiosity Mars-Rover Hinweise auf einen alten See und konserviertes organisches Material im Gale-Krater gefunden, obwohl direkte Hinweise auf das Leben selbst noch schwer zu finden sind. Jetzt beschreibt eine neue Studie einen bemerkenswerten Mikroorganismus in einer bonbonroten Lagune in Zentralspanien, etwa 100 km südlich von Madrid. Die Studie legt nahe, dass ähnliche Arten von Leben unter stark salzhaltigen Bedingungen auf dem Mars überleben könnten.
Die Wissenschaftler präsentierten die Ergebnisse letzte Woche (16. bis 21. September) auf dem European Planetary Science Congress 2018. Sie berichteten sie auch über Europlanet, die Mutterorganisation des Kongresses.
Die rosa Lagune heißt Laguna de Peña Hueca (Wikipedia-Eintrag hier. Es ist Teil des Lake-Tirez-Systems in La Mancha, Spanien. Sein Wasser enthält sehr hohe Konzentrationen an Salz und Schwefel.
Aufgrund ihrer Salz- und Schwefelvorkommen gilt diese Lagune in Spanien als gutes Analogon für Chloridvorkommen im südlichen Hochland des Mars und im Salzwasser des Ozeans unter Europas eisiger Kruste.
Näherer Blick auf das rosa Wasser in der Lagune. Bild über Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Die Forscher wollten wissen, was der Lagune ihre charakteristische rosa Farbe verleiht. Der Biochemiker Felipe Gómez vom Centro de Astrobiologia in Spanien und Rebecca Thombre vom Modern College in Pune, Indien, sammelten Proben von Lagunenwasser für die Studie. Nach der Isolierung der Mikroben untersuchten sie ihre physikalischen Eigenschaften und genetischen Sequenzen. Sie fanden heraus, dass die roten Blutkörperchen einer Untergattung der salzliebenden Dunaliella-Algen für die rosa Farbe des Wassers verantwortlich waren. Dunaliella ist eine in der Lagune vorkommende Algenart, die nach der Forschungsinfrastruktur Europlanet 2020 als Dunaliella salina EP-1 bezeichnet wurde. Wie von Dr. Thombre erklärt:
Dunaliella salina EP-1 ist einer der salztolerantesten Extremophilen, die wir gefunden haben. Mikroben finden es schwierig, hypersaline Umgebungen zu tolerieren, da Wasser, das für die Funktion der Zelle benötigt wird, dazu neigt, durch die Zellmembran in die salzige Umgebung auszuströmen. Die Algen überleben die Bedingungen in Peña Hueca, indem sie Moleküle wie Glycerin produzieren, die die externen Salzkonzentrationen in der Zelle imitieren und dem Wasserverlust entgegenwirken.
Die Ergebnisse ergänzen frühere Studien, die zeigen, wie solche Extremophilen auch heute noch auf dem Mars überleben können, wenn die Bedingungen viel härter sind als vor Milliarden von Jahren. Die Marsoberfläche gilt selbst für Extremophile als extrem feindlich, aber viele Forscher glauben, dass solche Organismen leicht noch unter der Oberfläche existieren könnten, insbesondere angesichts der jüngsten Entdeckung eines salzigen unterirdischen Sees tief unter dem Eis in der Nähe des Südpols, dem ersten flüssigen Wasser Es wurde bestätigt, dass es derzeit auf dem Mars existiert. Wie Dr. Gómez feststellte:
Die Widerstandsfähigkeit von Extremophilen gegenüber den Bedingungen von Marsanaloga auf der Erde zeigt, dass sie in Marsböden gedeihen können. Dies hat Auswirkungen auf den Schutz der Planeten sowie auf die Art und Weise, wie Algen zur Terraformierung des Mars verwendet werden könnten.
Proben der extremophilen Alge Dunaliella salina EP-1 in einem Salzkristall. Bild über Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Eine nähere Ansicht einer Probe des extremophilen Algenstamms aus der Laguna de Peña Hueca, der den Namen Dunaliella salina EP-1 trägt. Bild über Europlanet / F. Gomez / R. Thombre.
Aus dem neuen Papier:
Die Toleranz dieses Extremophilen gegenüber hohen Konzentrationen von Epsomit, Salzgehalt, Sulfat und Perchlorat zeigt seine Wachstumsfähigkeit in Marsböden. Die aktuelle Studie hebt die Widerstandsfähigkeit von Extremophilen gegenüber Feldanaloga des Planeten gegenüber Marsbedingungen und deren Auswirkungen und Bedenken auf den Planetenschutz hervor, da diese Extremophilen Raumfahrzeuge kontaminieren und unter Marsbedingungen gedeihen können.
Die Entdeckung dieser Mikrobe hat auch Anwendungen jenseits der Suche nach Leben auf anderen Planeten oder Monden. Die Zellen der Dunaliella-Algen werden in vielen Ländern für die industrielle Herstellung von Carotinoiden - ß-Carotin, Glycerin, Bioaktivstoffen, Biokraftstoffen und Antioxidantien - verwendet, sodass der Stamm EP-1 für eine breite Palette von Biotechnologien verwendet werden könnte. Nach Aussage von Dr. Thombre:
Angesichts der wirtschaftlichen und wirtschaftlichen Bedeutung dieses Organismus ist es erforderlich, dass zukünftige Studien ein vollständiges Bild seiner Physiologie, Ökologie und seines biotechnologischen Potenzials vermitteln.
Tief unter dem Eis in der Nähe des Mars-Südpols wurde ein salziger unterirdischer See gefunden. Eine solche Umgebung könnte ideal für Mikroorganismen sein, die den in der spanischen Lagune entdeckten ähnlich sind. Bild über ESA / DLR / FU BERLIN (CC BY-SA 3.0 IGO).
Neben Dunaliella salina EP-1 fanden die Forscher ein weiteres halophiles Bakterium, Halomonas gomseomensis PLR-1, in einem rosafarbenen Gestein, das in die sulfatreiche Salzlösung der Lagune eingebettet ist. Die Wissenschaftler sagen, dass es ihnen helfen wird, die Rolle von Sulfaten für das mikrobielle Wachstum und die Lithopanspermie zu verstehen - die Theorie, dass Organismen in Gesteinen von einem Planeten auf einen anderen übertragen werden können.
Die süßigkeitenrosa Lagune - Laguna de Peña Hueca - liegt in Zentralspanien, etwa 100 km südlich von Madrid.
Fazit: Extremophile wie Dunaliella salina EP-1 liefern wertvolle Hinweise darauf, welche Art von Mikroorganismen auf dem Mars existiert haben könnten oder könnten gedeihen dort heute noch. Unterirdische Wassertaschen oder -seen, auch wenn sie sehr salzig sind, sind möglicherweise die besten Orte, um nachzuschauen, wenn ihre Analoga auf der Erde Anzeichen dafür sind.
Quelle: Extremophile aus Tirez und Peña Hueca: Implikationen für die Erforschung der Bewohnbarkeit von Mars und Europa
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