Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1012/79870.html    Veröffentlicht: 03.12.2010 12:10    Kurz-URL: https://glm.io/79870

Arsen statt Phosphor

Wissenschaftler entdecken ungewöhnliche Lebensform

Wissenschaftler haben in einem See in Kalifornien ein Bakterium entdeckt, dessen Chemie sich von der aller anderen Lebensformen auf der Erde unterscheidet. Sie werten das als Hinweis darauf, dass außerirdisches Leben andere chemische Grundlagen haben kann als das auf der Erde.

US-Wissenschaftler haben in einem See im US-Bundesstaat Kalifornien ein Bakterium gefunden, das eine andere chemische Grundlage hat als alle anderen Lebensformen auf der Erde, berichten sie im US-Fachmagazin Science. Es gibt damit einen Einblick, wie außerirdisches Leben aussehen könnte.

Gemeinsame Chemie

Auf der Erde leben die unterschiedlichsten Lebensformen in den unterschiedlichsten Lebensräumen. Doch eins eint sämtliche Lebensformen von den Schwarzen Rauchern auf dem mittelatlantischen Rücken in 3.000 Meter Tiefe bis zu den Hochgebirgen, von den kargen Wüsten bis zu den üppigen Regenwäldern: Sie bestehen aus den gleichen sechs chemischen Elementen - Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor, kurz: COHNSP. Phosphor ist ein wichtiger Bestandteil der Desoxyribonukleinsäure (DNA), die die Erbinformation trägt, sowie des Adenosintriphosphats (ATP), einem Energielieferanten für die Zellen.

Im Mono Lake im Osten Kaliforniens haben Wissenschaftler jetzt ein Bakterium gefunden, das dieser Formel widerspricht. Der Mono Lake ist kein besonders gemütliches Gewässer. Er hat einen hohen Gehalt an Alkali, Salz und Arsen. Ein Bewohner, das Bakterium Gamaproteobacteria oder GFAJ-1, hat sich offensichtlich diesen Bedingungen hervorragend angepasst. Bei seiner Analyse entdeckten die Wissenschaftler, dass GFAJ-1 in der Lage ist, Arsen als Zellbaustoff einzusetzen. "Wir wissen, dass einige Mikroben Arsen 'atmen' können, aber wir haben hier eine Mikrobe gefunden, die etwas Neues tut: Sie baut Teile von sich aus Arsen", erklärt die NASA-Astrobiologin Felisa Wolfe-Simon.

Arsen im Erbgut

Die Wissenschaftler züchteten Kulturen der Bakterien aus dem Mono Lake im Labor. Bekamen sie genug Phosphor, wuchsen und gediehen sie erwartungsgemäß. Doch sie stellten das Wachstum auch nicht ein, als sie statt Phosphor Arsen bekamen. GFAJ-1 versuchte nicht etwa, das hochgiftige Arsen loszuwerden. Es setzte das Halbmetall stattdessen als Zellbaustoff ein. Spektroskopische Untersuchungen ergaben, dass GFAJ-1 das Arsen in seine DNA einbaut, wo es das Phosphor ersetzt.

Noch hätten sie keine Erklärung dafür, wie das Bakterium das hochgiftige Arsen als Zellbaustein einsetzen könne, sagt Jennifer Pett-Ridge vom Lawrence Livermore National Laboratory. Es könne sich um eine vererbte Eigenschaft oder um einen einzigartigen Stoffwechsel handeln. Es könne aber auch sein, dass sich GFAJ-1 an seinen Lebensraum, der einen hohen Arsengehalt aufweise, besonders gut angepasst habe.

Außerirdisches Leben

Für die Wissenschaftler ist die Entdeckung dennoch bedeutsam, glaubten sie doch bisher, dass Leben nur auf der Basis der COHNSP-Formel möglich sei. "Der Stoffwechsel dieses Organismus' legt nahe, dass Leben auch auf der Basis von untypischen Elementen möglich sein könnte", resümiert Astrobiologin Wolfe-Simon. "Für Wissenschaftler, die nach Hinweisen auf Leben auf anderen Planeten suchen, ist das eine wichtige Erkenntnis."  (wp)


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