Ludwig-Maximilians-Universität München
LMU-Studie zeigt: Leben auf Saturnmond wäre möglich
München (ots)
- Saturns Eismond Enceladus könnte lebensfreundlicher sein als bisher angenommen.
- Ein Team um den LMU-Geobiologen Professor William Orsi konnte in einem Laborexperiment nachweisen, dass bestimmte Mikroorganismen in seinem verborgenen Ozean überleben könnten.
- Die Versuche zeigen, wie seine einzigartige Geochemie womöglich geeignete Bedingungen für die Entstehung mikrobiellen Lebens schafft.
Der Saturnmond Enceladus ist einer der wenigen Orte in unserem Sonnensystem, an dem Bedingungen herrschen, unter denen Leben entstehen könnte. Eine neue Studie unter der Leitung des LMU-Geobiologen Professor William Orsi zeigt nun anhand von Experimenten konkret, dass und wie bestimmte Mikroorganismen dort überleben könnten.
Orsis Team hat dafür im Labor die Bedingungen auf dem Meeresboden von Enceladus nachgebildet und dabei entdeckt, dass wasserstoffkonsumierende methanproduzierende Archaeen mit dieser unwirtlichen Umgebung zurechtkommen. Bisher hatte man angenommen, dass diese Umgebung tödlich für solche anaeroben Archaeen ist. Die Studie, an der neben der LMU auch die Woods Hole Oceanographic Institution, die Universität Regensburg und die Freie Universität Berlin beteiligt waren, ist kürzlich in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen.
"Enceladus gilt als einer der vielversprechendsten Orte für die Suche nach außerirdischem Leben", sagt Dr. Vanessa Helmbrecht, Erstautorin der Studie. "Unsere Experimente zeigen, dass seine einzigartige Geochemie Bedingungen schaffen könnte, die für mikrobielles Leben noch günstiger sind, als wir bisher angenommen hatten."
Simulation eines außerirdischen Meeresbodens
Die Forschenden nutzten eine spezielle anoxische Kammer, um eine Art "Enceladus-Simulation" - zu schaffen. Die Sauerstoffkonzentration darin war extrem niedrig - etwa 10.000-mal geringer als in der Erdatmosphäre. Unter diesen Bedingungen simulierten die Forschenden sowohl den alkalischen Ozean des Mondes als auch seinen felsigen Meeresboden.
Anschließend setzten sie Methanothermococcus okinawensis ein, ein Archaeon, das normalerweise in der Nähe von hydrothermalen Schloten in der Tiefsee auf der Erde lebt. Der Stoffwechselweg, den dieser Einzeller zur Energienutzung verwendet, benötigt lediglich die Gase H2 und CO2 und gilt als einer der ursprünglichsten Stoffwechselwege, die heute noch bei Lebewesen auf der Erde vorkommen.
Die Ergebnisse waren verblüffend: Der Organismus wuchs in der Enceladus-Simulation weiter und produzierte Methan unter Verwendung von Wasserstoff, der durch Wasser-Gesteins-Reaktionen erzeugt wurde.
Wie Mikroben den Kohlenstoffmangel überwinden
Eine der größten Herausforderungen für potenzielles Leben auf Enceladus ist die extrem niedrige Kohlendioxidkonzentration, die durch den hohen pH-Wert des Ozeans verursacht wird. Das Team konnte nachweisen, dass sich Methanothermococcus okinawensis an diesen Umstand anpassen und mithilfe seines einzigartigen Stoffwechsels die winzigen Mengen an verfügbarem CO2 nutzen konnte, um weiter zu wachsen.
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Chemie von Enceladus selbst dazu beitragen kann, diese große Hürde zu überwinden", sagt William Orsi. "Die Wechselwirkung zwischen Gestein und Wasser erzeugt nicht nur Wasserstoff als Energiequelle, sondern schafft auch Bedingungen, die es Mikroben ermöglichen, weiterhin auf Kohlenstoff zuzugreifen, selbst wenn CO2 extrem knapp ist."
Weitreichende Auswirkungen auf die Suche Leben im All
Die Ergebnisse erweitern das Spektrum der Bedingungen, unter denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Enceladus als möglicherweise lebensfreundlich betrachten.
"Unsere Studie beweist nicht, dass es Leben auf Enceladus gibt", so Orsi, "aber sie zeigt, dass wesentliche geochemische Merkmale dort eine der ältesten Stoffwechselformen des Lebens ermöglichen könnten. Damit stärkt sie die wissenschaftlichen Argumente für zukünftige Missionen, bei denen Proben aus den aus dem Mondozean stammenden Fontänen entnommen werden sollen, um darin nach mikrobiellem Leben zu suchen."
Die ESA hat kürzlich Pläne bekannt gegeben, genau dies mit ihrer nächsten großen Vorzeigemission "L4" zu tun. Der Start ist derzeit für das Jahr 2042 vorgesehen.
Kontakt:
Prof. William Orsi
Professor für Geomikrobiologie
Department für Geo- und Umweltwissenschaften
Ludwig-Maximilians-Universität München
E-Mail: w.orsi@lrz.uni-muenchen.de
Tel.: +49 89 2180 6598
Bilder zum Download dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke honorarfrei verwendet werden: https://ots.de/h43WUI
Pressekontakt:
Claudia Russo
Ludwig-Maximilians-Universität München
Leopoldstr. 3
80802 München
Phone: +49 (0) 89 2180-2706
E-Mail: Claudia.Russo@lmu.de