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Im inneren der Grand-Prismatic-Spring-Thermalquellen im Yellowstone National Park ist es für Leben zu heiß. Den schönen Farbverlauf an der Grenze des irdischen Lebens aber bilden Archaeen. Foto: CCO 1.0 | Jim Peaco (YNP) / flickr.com

Forschungsquartett | Archaeen in der Raumfahrt

Die Grenzen des Lebens

Auf der Erde leben Archaeen selbst unter den extremsten Bedingungen: in der Tiefsee, in Geysiren oder Salzseen. Aber könnten sie auch eine Reise durch das Sonnensystem überleben?

Archaeen haben unsere Vorstellung von Leben erweitert

Als Extremophile – die Extreme liebend – werden Archaeen auch bezeichnet. Denn die Mikroorganismen sind bislang an fast jeder Stelle des Planeten gefunden worden. Je unwirtlicher die Umgebung, umso wohler scheinen sie sich zu fühlen. Seit ihrer Entdeckung in den siebziger Jahren haben sie damit unsere Vorstellung von Leben erweitert.

Vor der Entdeckung der Archaeen hat man die Bedingungen für Leben viel enger gesetzt als heute. In Lehrbüchern aus den 1970er-Jahren stand noch drin: Leben bei über 65° Celsius sei nicht möglich. Weil dann notwendige Moleküle zerfallen. Durch die Archaeen hat man aber gesehen: Hoppala, Leben ist nach heutigen Erkenntnissen mindestens bis 115° Celsius möglich. Und zwar nicht nur überleben, sondern tatsächlich echte Vermehrung. – Harald Huber

Leben wie vor drei Milliarden Jahren

Dabei sind es nur geringe Veränderungen im zellulären Aufbau, die es den Archaeen ermöglichen, in extrem heißen oder sauren Umgebungen zu leben. Kleine Unterschiede in einzelnen Aminosäuren etwa verändern die Hitzeresistenz der Proteine der Archaeen. Einige Forscher halten die Archaeen auch für die ursprünglicheren Lebensformen der Erde, schließlich war es zur Zeit der Entstehung des Lebens heißer als heute. Die Frage wäre dann also: Wie konnte sich das Leben den heutigen, kalten Bedingungen anpassen?

Ab in den Weltraum?

Zudem können sie völlig ohne organische Nahrung auskommen, auch ohne Sauerstoff und Licht. Am deutschen Archaeenzentrum der Universität Regensburg untersuchen Forscher um Harald Huber jetzt neue Grenzen für archaeelles Leben. Im Auftrag des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) testen sie beispielsweise, wie Archaeen mit extremer Trockenheit, Kälte, dem Vakuum oder hoher Strahlung umgehen – Bedingungen, denen Organismen etwa bei einem Flug zum Mars ausgesetzt wären.

Auch wenn Archaeen bis zu vierzig Prozent des mikrobiellen Lebens auf der Erde ausmachen, sind noch immer vergleichsweise wenige Arten bekannt und kultiviert. Zwar kommen die Mikroorganismen eigentlich überall vor – selbst auf der Haut des Menschen. Aber gerade die Arten, die in gewöhnlichen Umgebungen leben, sind schwer zu züchten. Zu groß ist die Konkurrenz durch Bakterien.

Was man heute über Archaeen weiß und wie die Forscher die Chancen der Mikroben für einem Weltraumflug einschätzen, hat Mike Sattler für uns herausgefunden.

Dr. Harald Huber - forscht am Archaeenzentrum der Universität Regensburg. Foto: Privat

forscht am Archaeenzentrum der Universität Regensburg. Foto: Privat
In zehn Jahren suche ich nach extremen Lebensfomen und finde meine eigenen Mikroorganismen.Dr. Harald Huber

Redaktion: Mike Sattler