Die Frage nach dem Ursprung des Lebens gehört zu den größten wissenschaftlichen Rätseln unserer Zeit. Entstand das Leben ausschließlich auf der Erde – oder könnte es einen kosmischen Ursprung haben? Eine wissenschaftliche Hypothese, die diese Möglichkeit untersucht, ist die Panspermie. Sie besagt, dass Mikroorganismen oder zumindest ihre Bausteine durch Asteroiden, Kometen oder Meteoriten von einem Himmelskörper zum anderen transportiert werden könnten.

Neue Forschungsergebnisse liefern nun überraschend starke Hinweise darauf, dass ein solches „mikrobielles Planeten-Hopping“ tatsächlich möglich sein könnte.

Wenn Einschläge zu interplanetaren Startschüssen werden

Im Sonnensystem sind Einschläge von Asteroiden und Kometen ein alltägliches Ereignis auf astronomischen Zeitskalen. Wenn ein großer Meteorit auf einen Planeten wie den Mars oder die Erde trifft, kann dabei Gestein mit enormer Geschwindigkeit ins All geschleudert werden. Genau auf diesem Weg sind auch Marsmeteoriten auf die Erde gelangt, die heute in wissenschaftlichen Sammlungen untersucht werden.

Die entscheidende Frage lautet daher:
Könnten sich in solchen Gesteinsbrocken auch Mikroorganismen befinden – und die Reise durch den Weltraum überstehen?

Damit ein solcher Prozess funktioniert, müssten Mikroben mehrere extreme Bedingungen überleben:

• den enormen Druck eines Einschlags
• Hitze und Schockwellen
• das Vakuum des Weltraums
• kosmische Strahlung
• eine möglicherweise jahrtausendelange Reise

Lange galt dies als sehr unwahrscheinlich. Doch neue Experimente zeigen, dass einige Mikroorganismen erstaunlich widerstandsfähig sein können.

„Conan das Bakterium“

Im Mittelpunkt einer aktuellen Studie steht ein Mikroorganismus, der unter Wissenschaftlern fast legendären Ruf besitzt: Deinococcus radiodurans.

Dieses Bakterium ist extrem robust. Es kann:

• starke radioaktive Strahlung überleben
• extreme Trockenheit und Kälte aushalten
• das Vakuum des Weltraums tolerieren
• massive DNA-Schäden reparieren

Aufgrund seiner unglaublichen Widerstandskraft erhielt es den Spitznamen „Conan das Bakterium“.

Ein Forschungsteam der Johns Hopkins University wollte nun wissen, ob dieses Bakterium auch die gewaltigen Druckkräfte eines Meteoriteneinschlags überstehen könnte.

Ein Meteoriteneinschlag im Labor

Für das Experiment platzierten die Forschenden die Bakterien zwischen zwei Metallplatten in einer Vakuumkammer. Anschließend wurden die Platten mit Projektilen aus einer Hochdruck-Gaskanone beschossen. Dadurch entstand ein Druck von bis zu mehreren Gigapascal – vergleichbar mit kleineren Meteoriteneinschlägen.

Das Ergebnis überraschte selbst die Wissenschaftler.

Bei einem Druck von 1,4 Gigapascal überlebten mehr als 95 % der Bakterien.
Selbst bei 1,9 Gigapascal lebten noch rund 90 % der Zellen.

Erst bei etwa 2,4 Gigapascal begannen einige Zellwände zu platzen – doch selbst dann überlebten immer noch rund 60 % der Mikroorganismen.

Besonders bemerkenswert: Der Versuchsaufbau gab schließlich auf, bevor alle Bakterien zerstört waren. Der Stahlrahmen brach auseinander, während ein Teil der Mikroben weiterhin lebensfähig blieb.

Die erstaunlichen Reparaturfähigkeiten der Mikroben

Analysen zeigten, dass Deinococcus radiodurans nach einem solchen Schock sofort spezielle Reparaturmechanismen aktiviert.

Dabei geschieht etwas Interessantes:
Das Bakterium stoppt zunächst Wachstum und Zellteilung. Stattdessen konzentriert sich sein Stoffwechsel vollständig auf die Reparatur beschädigter DNA und Zellstrukturen.

Diese Strategie macht den Mikroorganismus zu einem der widerstandsfähigsten bekannten Lebewesen der Erde.

Reise durch das Sonnensystem

Sollten Mikroben tatsächlich in einem Gesteinsbrocken eingeschlossen sein, könnte dieser sogar zusätzlichen Schutz bieten. Das Innere eines Meteoriten wirkt wie ein natürlicher Schild gegen:

• ultraviolette Strahlung
• kosmische Strahlung
• extreme Temperaturschwankungen

So könnten Mikroorganismen im Inneren eines Felsbrockens möglicherweise tausende oder sogar Millionen Jahre überleben, während sie durchs All treiben.

Besonders plausibel erscheint daher ein Austausch von Material zwischen Mars und Erde. Wissenschaftler wissen bereits, dass regelmäßig Gestein vom Mars ins All geschleudert wird und schließlich auf unserem Planeten landet.

Sollte es jemals mikrobielles Leben auf dem Mars gegeben haben, wäre theoretisch denkbar, dass einige dieser Mikroben die Erde erreicht haben könnten.

Vielleicht sind wir alle Marsianer?

Diese Idee klingt zunächst wie Science-Fiction, wird aber in der Wissenschaft ernsthaft diskutiert. Wenn Mikroorganismen tatsächlich zwischen Planeten reisen können, könnte das Leben im Sonnensystem möglicherweise einen gemeinsamen Ursprung haben.

In diesem Szenario hätte sich Leben vielleicht zunächst auf einem Planeten entwickelt – beispielsweise auf dem frühen Mars – und wäre anschließend durch Meteoriteneinschläge auf andere Himmelskörper verteilt worden.

Die Suche nach Biosignaturen auf dem Mars bekommt dadurch eine noch größere Bedeutung. Wenn zukünftige Missionen Spuren fossilen oder sogar heutigen Lebens finden, könnte dies auch Hinweise darauf liefern, wie das Leben im Sonnensystem entstanden ist.

Bedeutung für zukünftige Raumfahrtmissionen

Die Ergebnisse haben auch praktische Konsequenzen für Raumfahrtmissionen. Raumsonden müssen sehr strengen planetaren Schutzregeln folgen, damit keine irdischen Mikroben andere Himmelskörper kontaminieren.

Wenn extrem widerstandsfähige Bakterien tatsächlich Einschläge und Weltraumbedingungen überleben können, müssen diese Regeln möglicherweise noch weiter verschärft werden.

Denn eines ist inzwischen klar: Mikroben sind viel robuster, als man lange gedacht hat.

Ein neues Bild vom Ursprung des Lebens

Die Forschung zum interplanetaren Transport von Mikroben steht noch am Anfang. Doch jedes neue Experiment erweitert unser Verständnis davon, wie flexibel und widerstandsfähig Leben sein kann.

Vielleicht entstand das Leben tatsächlich nur einmal – und verbreitete sich anschließend durch natürliche kosmische Prozesse im gesamten Sonnensystem.

Oder die Erde war einfach nur der Ort, an dem diese kosmischen Mikroben besonders günstige Bedingungen fanden.

So oder so zeigt die Forschung eines ganz deutlich:
Das Leben ist möglicherweise viel kosmischer, als wir lange angenommen haben.