Die Suche nach Leben im Weltraum ist eines der größten Unterfangen der Menschheit. Ein Ansatz besteht darin, bewegliche Mikroorganismen zu finden, die sich unabhängig voneinander fortbewegen können – eine Fähigkeit, die ein sicherer Hinweis auf Leben ist. Wenn eine Bewegung durch eine Chemikalie ausgelöst wird und ein Organismus als Reaktion darauf reagiert, nennt man dies Chemotaxis.
Nun haben Forscher in Deutschland eine neue und vereinfachte Methode entwickelt, um chemotaktische Motilität bei einigen der kleinsten Lebensformen der Erde herbeizuführen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in Frontiers in Astronomy and Space Sciences .
„Wir haben drei Mikrobenarten getestet – zwei Bakterien und eine Archaeenart – und fanden heraus, dass sie sich alle auf eine Chemikalie namens L-Serin zubewegten“, sagte Max Riekeles, Forscher an der Technischen Universität Berlin. „Diese Bewegung, bekannt als Chemotaxis, könnte ein starker Indikator für Leben sein und könnte zukünftigen Weltraummissionen bei der Suche nach lebenden Organismen auf dem Mars oder anderen Planeten als Orientierung dienen.“
„Bakterien und Archaeen sind zwei der ältesten Lebensformen auf der Erde, aber sie bewegen sich auf unterschiedliche Weise und haben unabhängig voneinander Fortbewegungssysteme entwickelt“, erklärte Riekeles. „Indem wir beide Gruppen testen, können wir die Methoden zur Lebenserkennung für Weltraummissionen zuverlässiger machen.“
L-Serin, die Aminosäure, die die Forscher verwendeten, um diese Arten in Bewegung zu bringen, löst nachweislich Chemotaxis bei einer Vielzahl von Arten aus allen Lebensbereichen aus. Man geht davon aus, dass es sie auch auf dem Mars gibt. Wenn das Leben auf dem Mars eine ähnliche Biochemie wie das Leben auf der Erde aufweist, ist es plausibel, dass L-Serin potenzielle Marsmikroben anlocken könnte.
Bewegliche Mikroben
Die Ergebnisse zeigten, dass L-Serin für alle drei Arten als Attraktor wirkte. „Insbesondere die Verwendung von H. volcanii erweitert den Bereich potenzieller Lebensformen, die mit Chemotaxis-basierten Methoden nachgewiesen werden können, selbst wenn bekannt ist, dass einige Archaeen chemotaktische Systeme besitzen“, erklärte Riekeles. „Da H. volcanii in extrem salzhaltigen Umgebungen gedeiht, könnte es ein gutes Modell für die Arten von Leben sein, die wir auf dem Mars finden könnten.“
Die Forscher verwendeten einen vereinfachten Ansatz, der den Unterschied ausmachen könnte, ob diese Methode bei zukünftigen Weltraummissionen durchführbar ist oder nicht. Statt komplexer Geräte verwendeten sie einen Objektträger mit zwei Kammern, die durch eine dünne Membran getrennt sind. Auf der einen Seite werden Mikroben platziert, auf der anderen Seite wird die Chemikalie L-Serin hinzugefügt. „Wenn die Mikroben lebendig und bewegungsfähig sind, schwimmen sie durch die Membran auf das L-Serin zu“, erklärte Riekeles. „Diese Methode ist einfach, kostengünstig und erfordert keine leistungsstarken Computer zur Analyse der Ergebnisse.“
Damit diese Methode bei einer Weltraummission funktioniert, müssten allerdings einige Anpassungen am Prozess vorgenommen werden, sagten die Forscher. Kleinere und robustere Geräte, die den harten Bedingungen der Raumfahrt standhalten, und ein System, das automatisch und ohne menschliches Eingreifen arbeiten kann, sind zwei davon.
Wenn diese Schwierigkeiten überwunden sind, könnte die mikrobielle Bewegung dabei helfen, Mikroben zu erkennen, die im Weltraum existieren könnten, zum Beispiel im Ozean des Jupitermondes Europa. „Dieser Ansatz könnte die Lebenserkennung billiger und schneller machen und zukünftigen Missionen helfen, mit weniger Ressourcen mehr zu erreichen“, schloss Riekeles. „Es könnte eine einfache Möglichkeit sein, bei zukünftigen Marsmissionen nach Leben zu suchen und eine nützliche Ergänzung für Techniken zur direkten Motilitätsbeobachtung.“
https://www.frontiersin.org/journals/astronomy-and-space-sciences/articles/10.3389/fspas.2024.1490090/full
