Technisch kein Problem: Bausteine des Lebens im Sonnensystem nachweisen
Bio-News vom 10.12.2022
Künftig wären Weltraummissionen zumindest technisch in der Lage, DNA, Lipide und weitere Bestandteile von Bakterien auf Ozeanmonden in unserem Sonnensystem aufzuspüren - sofern es solche Bausteine des Lebens außerhalb der Erde geben sollte. Das hat ein internationales Team, geführt von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Forschungsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin, in Laborexperimenten nun nachgewiesen. Die Studie entstand im Rahmen des Forschungsprojektes „Habitat OASIS“.
Enceladus, einer der Monde des Saturn, ist berühmt für seine kryovulkanischen Fontänen, die er ins Weltall ausstößt. Diese Fontänen bestehen zum Großteil aus Eiskörnern, die von einem unterirdischen Wasserozean stammen. Ähnliche Prozesse finden vermutlich auch auf Jupiters Mond Europa statt. Raumsonden können die ausgestoßenen Eiskörner mit sogenannten Einschlagsionisations-Massenspektrometern analysieren und geben somit Einblick in die Zusammensetzung des unterirdischen Ozeanwassers. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin ist es nun erstmals in Laborexperimenten gelungen, das Erscheinungsbild von Bakterien-Bestandteilen in Massenspektren solcher Eiskörner detailgetreu vorherzusagen.
Publikation:
Marie Dannenmann, Fabian Klenner, Janine Bönigk, Miriam Pavlista, Maryse Napoleoni, Jon Hillier, Nozair Khawaja, Karen Olsson-Francis, Morgan L. Cable, Michael J. Malaska, Bernd Abel, and Frank Postberg
Toward Detecting Biosignatures of DNA, Lipids, and Metabolic Intermediates from Bacteria in Ice Grains Emitted by Enceladus and Europa
Astrobiology (ahead of print, 2022)
In unseren Experimenten konnten wir zeigen, dass DNA, Lipide und sogar Zwischenprodukte von Stoffwechselvorgängen in den ausgestoßenen Eiskörnern mit zukünftigen Raumsonden technisch eindeutig nachweisbar wären
Dr. Fabian Klenner, einer der Erstautoren
Klenner weiter: „Das funktioniert sogar, wenn diese Biomoleküle in nur wenigen Eisteilchen und in sehr geringen Konzentrationen vorkämen.“
Im Rahmen ihrer Studie untersuchten die Forschenden zwei verschiedene Arten von Bakterien und stellten fest, dass einige der untersuchten Biomoleküle klar voneinander unterscheidbare und vom jeweiligen Bakterium abhängige biologische „Fingerabdrücke“ in den Massenspektren hinterlassen. „Es ist also nicht nur möglich, Bestandteile von Bakterien auf außerirdischen Wasserwelten zu identifizieren, sondern auch verschiedene Bakterienarten voneinander zu unterscheiden“, betont Dr. Fabian Klenner.
Die Ergebnisse dieser Studie kommen gerade rechtzeitig für NASA‘s Europa Clipper Mission, die im Oktober 2024 zu Jupiters Mond Europa starten soll. Die Raumsonde wird ein Massenspektrometer mitführen, das für das Aufspüren der Bausteine des Lebens geeignet ist und an dem die Forschungsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin maßgeblich beteiligt ist.
Zusammenarbeit
Die internationale Studie wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaflerinnen und Wissenschaftlern der Universität Zürich, der Open University in Milton Keynes, NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien und der Universität Leipzig durchgeführt.
Diese Newsmeldung wurde mit Material der Freie Universität Berlin via Informationsdienst Wissenschaft erstellt.
