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Leben unter dem Eis

Bakterien überleben ohne Licht und Sauerstoff in der Antarktis

Wissenschaftler finden unter der meterdicken Eisschicht des antarktischen Vida-Sees Bakterien, welche bereits mehr als 2.800 Jahre autonom leben. Die Forscher vermuten, dass die Bakterien während der gesamten Zeit auf Sauerstoff und Sonnenlicht verzichten mussten.

Reno (U.S.A.). Amerikanische Forscher finden lebende Mikroorganismen unter der dicken Eisschicht des Vida-Sees in der Antarktis. Die Bakterien sind, laut Angaben der Forscher, schon mehr als 2.800 Jahre komplett von der Außenwelt isoliert. Während dieser langen Zeit mussten die Bakterien vermutlich komplett auf Sonnenlicht und Sauerstoff verzichten, zudem leben die kleinen Mikroorganismen in extrem salzhaltigem Wasser, welches eine permanente Temperatur von minus 12 Grad Celsius besitzt.

Trotz dieser lebensfeindlichen Bedingungen geht es den Bakterien gut. Sie haben sich an das extreme Leben unter dem antarktischen Eis angepasst, so die Forscher des Desert Research Institute. Die Forscherin Alison Murray spekuliert, dass die Bakterien die lebensnotwendige Energie aus Wasserstoff gewinnen, welches sich durch chemische Reaktionen an der Salzsole mit dem Gestein bildet. Im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences berichten Murray und ihre Kollegen ausführlich über ihre Entdeckung.

Östlich des Vida-Sees mündet der Lake Vida. Dieser Fluss ist von einer durchschnittlich 20 Meter dicken Eisschicht bedeckt und befindet sich über einem mehrere hundert Meter dicken Permafrostboden. Aus diesem Grund dachten die Wissenschaftler lange, dass der Fluss komplett gefroren sei. Neuste Messungen ergaben aber, dass es am Grund des Lake Vida eine dünne Schicht flüssigen, sehr salzhaltiges Wassers mit einer Temperatur von rund minus 12 Grad Celsius gibt. Hier haben Wissenschaftler bereits vor einigen Jahren, am Ende eines Eisbohrkerns, organische Ablagerungen, in Form gefrorener Mikroorganismen, nachweisen können. Die damaligen Wissenschaftler schlossen die Möglichkeit nicht aus, dass am Grund des Lake Vida durchaus auch lebende Mikroben existieren können.

Diese These konnten Murray und ihre Teamkollegen nun bestätigen. Im Jahr 2005 und im Jahr 2010 führten sie am Vida-See und am Lake Vida weitere Bohrungen durch. Bei jedem Bohrloch hatte sich kurz nach der Entnahme des Bohrkerns eine gelbfarbende Sole gefüllt. Der Kontakt mit der Luft färbte die Flüssigkeit braun-rot. Die Forscher entnahmen Proben und unter dem Mikroskop zeigte sich, dass das salzhaltige Wasser kugel- und stäbchenförmige Mikroorganismen verschiedenster Größen enthielt. Die Wissenschaftler fanden zudem Anzeichen für eine kürzlich erfolgte Zellteilung sowie für einen aktiven Stoffwechsel. Zudem wiesen Murray und ihre Kollegen eine langsame Eiweißproduktion in den Zellen der Bakterien nach.

Die Wissenschaftler konnten 32 unterschiedliche Bakterienvarianten aus acht verschiedenen Stämmen in dem Wasser entnehmen. Einige der Bakterien ähnelt bereits bekannten Arten, andere hingegen zeigen nahezu keine Ähnlichkeit mit existierenden Spezies. In allen acht Stämmen sind bereits verschiedene Vertreter bekannt, welche unter extremen Umweltbedingungen leben können. Die Wissenschaftler vermuten, dass auch die jetzt entdeckten Bakterien einen kreativen Stoffwechsel entwickeln mussten, um in der unwirklichen Welt überleben zu können.

Welche Strategie die Mikroben zum Überleben entwickelt haben, ist den Forschern noch nicht bekannt. Die Wissenschaftler sind sich aber sicher, dass es mit der einzigartigen Lebensumgebung zu tun haben muss. Sie konnten in dem salzhaltigen Wasser Ammoniak, Nitrit, Nitrat, gelöstes Lachgas sowie andere Stickstoffverbindungen nachweisen. Zudem ist in dem Wasser eine hohe Konzentration an molekularen Wasserstoff, sowie gelöste Metalle vorhanden gewesen.

Für die Forschung ist das neue Wissen über das Leben der Mikroben unter solchen extremen Bedingungen so interessant, da die selben Umweltbedingungen auf einigen Himmelskörpern in unserem Sonnensystem, wie beispielsweise auf dem Jupitermond Europa, zu finden sind. Auch hier könnten verschiedene Mikroorganismen unter ähnlichen Bedungen leben.

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