Gute Lebensbedingungen auf dem Saturnmond Enceladus

Im Bild unten sehen Sie Carboxydothermus hydrogenoformans, ein Bakterium. Genauer gesagt: Sie sehen eine Endospore des Bakteriums, mit der es schlechte Zeiten überstehen kann. Schlechte Zeiten, das bedeutet für Carboxydothermus hydrogenoformans eklige frische Luft, die kein bisschen (für den Menschen giftiges) Kohlenmonoxid enthält, sowie eisige Temperaturen von unter 100 Grad Celsius. Denn das Bakterium wächst und gedeiht in heißen Quellen, wo es 1991 auf der russischen Vulkaninsel Kunashir auch gefunden wurde. Dass die Verhältnisse dort auf den ersten Blick lebensfeindlich sind, hat Carboxydothermus hydrogenoformans noch nie gestört – vielmehr handelt es sich sogar um eine sehr schnell wachsende Bakterienart.

Ihr Überleben sichert sie – und das gelingt ihr anscheinend schon seit vielen Millionen, wenn nicht gar Milliarden Jahren – mit einem Prozess, der in der Welt des Lebens zumindest auf der Erde nur noch relativ selten zum Einsatz kommt: Carboxydothermus hydrogenoformans gewinnt Energie aus Kohlenmonoxid (CO), das es zu Kohlendioxid (CO2) umwandelt, und atmet dabei Wasser (H2O), wobei molekularer Wasserstoff entsteht (H2). Das ist auf der Erde eine ziemliche Nische, denn es gibt zwar jede Menge Wasser, aber kaum Kohlenmonoxid. Doch das war nicht immer so. In der Frühzeit unseres Planeten musste das Leben noch ohne Sauerstoff auskommen. Damals gab es wesentlich mehr Wege, sich das täglich Brot zu sichern, ob nun mit Hilfe von Ammoniak (Bakteriengattung Planctomycetes), von Schwefel (Thiobacillus denitrificans) oder gar von Eisen (wie Acidithiobacillus ferrooxidans). All diese Mikroorganismen leben noch immer auf der Erde, auch wenn sie sich bestimmt von uns Sauerstoff-Atmern diskriminiert fühlen.

Endospore des Bakteriums Carboxydothermus hydrogenoformans
(Bildquelle)

Auf anderen Welten hingegen sind vielleicht wir die Aliens. Natürlich schon deshalb, weil wir bisher keinen anderen Himmelskörper mit Sauerstoff-Atmosphäre kennen. Aber wie steht es um die Lebensbedingungen all der Arten, die auf der Erde ein Nischendasein führen? Carboxydothermus hydrogenoformans jedenfalls könnte es auf dem Saturnmond Enceladus gut gehen, wie Forscher jetzt in einem Paper in Science nachweisen. Die entscheidenden Hinweise verdanken wir – wieder einmal – der Cassini-Sonde, die Ende des Jahres in den Saturn stürzen wird.

Die Daten selbst gewann Cassini schon vor einiger Zeit, und zwar beim letzten nahen Vorbeiflug im Jahre 2015. Damals hat sich die Sonde in einer Höhe von minimal 49 Kilometern entlang der „Tiger Stripes“ bewegt, durch die Gas aus dem Ozean unter der Eiskruste bis ins Weltall strömt. Die Zusammensetzung der Gaswolken hat das Ion Neutral Mass Spectrometer (INMS) gemessen. Und da wird es spannend: es zeigte sich nämlich, dass bis zu 1,4 Prozent molekularer Wasserstoff enthalten ist, H2, das von Carboxydothermus hydrogenoformans ausgeatmet wird (auch 0,8 Potent CO2 fanden sich, was aber weniger verräterisch ist).

Das heißt natürlich nicht, dass es im Enceladus-Ozean Wasserstoff ausatmendes Leben geben muss. Vielleicht ist sogar das Gegenteil der Fall: Gäbe es dort Bakterien, die wie Cupriavidus metallidurans Wasserstoff in Wasser veratmen, dann müsste eigentlich weniger Wasserstoff nach außen dringen. Die Forscher haben sich jedoch Gedanken gemacht, wo das H2 herkommen könnte – und schließen geologische Vorkommen aus. Der Wasserstoff kann z.B. nicht im Eis gespeichert gewesen sein. Vielmehr scheint es eindeutig, dass er am Grund des Enceladus-Ozeans entstehen muss, und zwar in Prozessen, die genügend Energie liefern, um damit die Existenz von Leben zu ermöglichen. Energie ist schließlich die entscheidende Voraussetzung für die Entstehung von Leben – ist diese gegeben, findet das Leben schon irgendwie seinen Weg, wie die Erforschung „lebensfeindlicher“ Umgebungen auf der Erde immer wieder beweist.

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