Antarktische Mikroben leben von Luft

Das Leben in der Antarktis umfasst mehr als nur Pinguine und Robben. Eine reichhaltige Mikrobengesellschaft existiert fast unentdeckt auf und unter dem Eis, in Tümpeln und auch im Boden. Bisher war aber nicht ganz klar, wovon diese Mikroorganismen leben. Nun hat ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität New South Wales Sydney (UNSW) entdeckt, dass die Organismen die bisher unbekannte Fähigkeit haben, gasförmige Spurenelemente aus der Luft aufzunehmen, um unter den harschen antarktischen Bedingungen zu gedeihen.

Die Entdeckung hat Auswirkungen auf die Suche nach extraterrestrischem Leben, da sie impliziert, dass solche ausserirdischen Mikroorganismen auch von gasförmigen Spurenelementen leben könnten. „Antarktika ist eine der extremsten Lebensplätze der Erde. Doch die kalten, dunklen, trockenen Regionen sind die Heimat einer überraschend reichhaltigen Auswahl von mikrobiellen Gemeinschaften“, erklärt die Studienleiterin und Assistenzprofessorin an der UNSW Dr. Belinda Ferrari. „ Die grosse Frage war bisher, wie die Mikroben überleben, wenn nur wenig Wasser vorhanden ist, die Böden nur geringe Mengen an organischem Kohlenstoff aufweisen und es nur eine geringe Photosynthese-Kapazität während des antarktischen Winters gibt. Wir haben herausgefunden, dass die Mikroben in ihrer Entwicklung gelernt haben, von der Luft zu leben. Dadurch können sie den grössten Teil ihres Energie- und Kohlenstoffbedarfes durch das Herausfiltern von Spurengasen, inklusive Wasserstoff und Kohlenmonoxid, decken“, sagt sie weiter. Die Studie, die durch die Zusammenarbeit verschiedener australischer universitärer Institutionen und der Australian Antarctic Division entstanden war, wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Bodenproben wurden an zwei küstennahen, eisfreien Stellen in verschiedenen Regionen der Ostantarktis entnommen. Eine war bei Robinson Ridge, rund 10 Kilometer von Casey entfernt. Die andere war bei Adams Flat, 242 Kilometer von der Station Davis entfernt. „Beide Regionen sind unbelastete polare Wüsten, in denen auch keine Gefässpflanzen wachsen“, erklärt Ferrari weiter. Die Forscher untersuchten die mikrobielle DNA der Bodenoberfläche von beiden Orten und rekonstruierten die Genome von 23 Arten, die dort vorkommen. Darunter waren auch zwei Gruppen von bisher unbekannten Bakterien mit den Bezeichnungen WPS-2 und AD3. Die Wissenschaftler fanden so heraus, dass die dominanten Arten Gene besitzen, die ihnen eine hohe Affinität für Wasserstoff und Kohlenmonoxid verleiht und sie so diese Spurengase aus der Luft filtern, um so ihre Energiebedürfnisse zu stillen und die Primärproduktion zu unterstützen. „Diese neue Erkenntnis, wie Leben unter physikalisch extremen Bedingungen und nährstoffarmen Umgebungen wie hier in Antarktika gedeihen kann, erfööfnet völlig neue Perspektiven, wie Atmosphärengase auf anderen Planeten zu Leben führen können“, meint Dr. Ferrari. Die meisten Organismen benötigen Sonnenenergie, um wachsen zu können. Doch noch werden mehr Daten benötigt, um herauszufinden, ob diese neue Art der Nutzung von Gasen als alternative Energiequelle in Antarktika weitverbreitet ist und vielleicht sogar an anderen Orten der Welt zu finden ist.

Quelle: Universität von New South Wales