Terrestrische Archaeen, die Methan produzieren, überleben unter Marsbedingungen leicht, daher kann dieses Gas in der Marsatmosphäre theoretisch als Ergebnis der Aktivität lokaler Mikroorganismen auftreten.
Wissenschaftler der University of Arkansas (USA) haben getestet, ob Methanothermobacter wolfeii, eine Art von Archaeen, die Wasserstoff verbraucht und Methan produziert, unter der Marsoberfläche überleben kann. Es stellte sich heraus, dass sich diese Archaeen unter allen im Labor getesteten Bedingungen erfolgreich teilen und einen Aufenthalt auf dem Roten Planeten simulieren. Die Autoren glauben, dass diese Art gut für das Leben in der Lithosphäre des Mars geeignet ist. Zuvor wurde herausgefunden, dass er im Bereich der Wasserflüsse auf seiner Oberfläche leben kann. Ähnliche Mikroorganismen produzieren wahrscheinlich Methan auf dem Mars. Die Studie wird auf der Website der Universität veröffentlicht.
Die Forscher setzten Methanothermobacter wolfeii Drücken von bis zu 1200 Erdatmosphären aus, erhitzten sich auf 55 Grad und einem Umgebungs-pH von 4,96 (saure Bedingungen) bis 9,13 (stark alkalische Bedingungen). In all diesen Bereichen starben Archaeen nicht nur nicht ab, sondern teilten sich auch intensiv - schneller als bei Normaldruck und pH-Wert. In einer sauren Umgebung vermehrten sie sich umso schneller, je höher der Druck war. In einer alkalischen Umgebung verlangsamten Archaeen nach mehreren hundert Atmosphären ihr Wachstum, stoppten es jedoch nicht.
Alle Modelle des Marsinneren zeigen, dass in einer Tiefe von 1 bis 30 Kilometern Temperatur und Druck die in dieser Studie im Labor getesteten Grenzen nicht überschreiten. Und der pH-Wert kann ohne geologische Untersuchungen nicht ermittelt werden, aber alle praktisch denkbaren Zusammensetzungen der Lithosphäre des Mars sollten innerhalb des im Experiment getesteten Bereichs liegen. Dies bedeutet, dass Methanogene dieser Art dort gedeihen können, wenn sich im Darm des Mars Wasserstoff befindet (Kohlendioxid gelangt aus der Atmosphäre dorthin).
Heute ist bekannt, dass sich unter der Marsoberfläche viel Wasser befindet. An der Oberfläche wird es hauptsächlich durch Eis dargestellt, aber in einer Tiefe von 600 Metern oder mehr ist es warm genug, damit sich Wasser in eine flüssige Form verwandeln kann. In seiner Gegenwart werden erhitzte Gesteine einer Serpentinisierung unterzogen - ein Prozess, bei dem Wasserstoff freigesetzt wird. Methanogene absorbieren es und Kohlendioxid und setzen Methan als Abfallprodukte frei.
Die Studie ist durch die Tatsache motiviert, dass in den letzten Jahren atmosphärisches Methan auf dem Mars gefunden wurde. Es erscheint nur in der warmen Jahreszeit und verschwindet schnell in der kalten Jahreszeit. Dieses Gas selbst wird durch ultraviolettes Licht schnell zerstört und kann ohne Nachschub aus unterirdischen Quellen nicht existieren. Auf der Erde ist fast alles Methan biogenen Ursprungs, dh es wird von lebenden Organismen - Methanogenen - erzeugt. Dies ließ den Verdacht aufkommen, dass es auf dem Mars Analoga von terrestrischen Methanogenen gibt. Die neue Arbeit zeigt zum ersten Mal, dass sie tatsächlich in den Tiefen des Planeten leben und unglaublich hohem Druck standhalten können - mehr als am Boden des Marianengrabens.
Archaea sind einzellige Mikroorganismen, die sowohl von Bakterien als auch von Eukaryoten getrennt sind. Sie haben weder einen Zellkern noch Membranorganellen. Archaeen können unter Bedingungen existieren und sich vermehren, die für Bakterien und andere Organismen tödlich sind - zum Beispiel in Wasser, das auf 120 Grad erhitzt wurde.
