Yellowstone-Mikroben dienen als Modell für Leben im All

Fühlen sich in fast kochend heißem Wasser von Yellowstone wohl: Mikroben dienen als Modell für Leben im All

Mikroben im Yellowstone-Park produzieren Methan und könnten als Modell für außerirdisches Leben und Klimaforschung von großer Bedeutung sein.

Mikroben im Yellowstone-Nationalpark erregen derzeit große Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Diese Organismen könnten nicht nur einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten, sondern auch wertvolle Hinweise auf die Ursprünge des Lebens auf der Erde und im Weltraum liefern. Der österreichische Biologe Roland Hatzenpichler von der Montana State University hat in Zusammenarbeit mit seinem Team zwei neue Gruppen von Mikroben entdeckt, die Methan produzieren. Diese Entdeckung könnte sowohl die Klimaforschung vorantreiben als auch bei der Suche nach außerirdischem Leben von Bedeutung sein, berichtet der Standard.

Der Yellowstone-Nationalpark ist bekannt für seine extremen Lebensbedingungen, insbesondere in den heißen Quellen, die den Park durchziehen. Laut Hatzenpichler bieten diese Quellen eine einzigartige Gelegenheit, Mikroorganismen in weniger komplexen Ökosystemen zu studieren. Während in normalen Böden tausende von Mikroorganismenarten zu finden sind, reduziert sich die Vielfalt in heißen Quellen auf 100 bis 500 Arten. Diese überschaubare Anzahl erleichtert es den Forschern, die grundlegenden physiologischen Eigenschaften der Mikroben genauer zu untersuchen.

Neue Methanproduzierende Mikroben im Yellowstone-Park entdeckt

Die zwei neu identifizierten Gruppen von Mikroben, Methanodesulfokora und Methanomethylicia, wurden in den heißen Quellen des Yellowstone-Parks entdeckt und im Labor eingehend untersucht. Die erste Gruppe kommt ausschließlich in extremen Umgebungen wie heißen Quellen und Tiefseeschloten vor. Die zweite Gruppe hingegen ist weit verbreitet und findet sich in Kläranlagen, Böden, Feuchtgebieten und sogar in den Mägen von Kühen. Diese Methanogene leben unter anaeroben Bedingungen, das heißt, sie können in Abwesenheit von Sauerstoff überleben.

Mikroben verstärken Klimawandel: Methanproduktion genau erforschen

Methan, das von diesen Mikroben produziert wird, hat ein 28-mal höheres Treibhauspotenzial als Kohlendioxid und spielt eine bedeutende Rolle beim Klimawandel. 70 Prozent des weltweit erzeugten Methans stammen von methanogenen Mikroben. Dennoch sind die genauen Mengen, die von den verschiedenen Mikrobengruppen produziert werden, noch weitgehend unbekannt. Hatzenpichler und sein Team hoffen, durch ein besseres Verständnis der Stoffwechselprozesse dieser Mikroben zukünftig Klimaschutzmaßnahmen zu entwickeln. Damit könnte möglicherweise die Methanproduktion in Kuhmägen verringert werden.

Rätselhafte Strukturen geben Rätsel auf

Neben der Erforschung der Methanproduktion widmet sich das Team um Hatzenpichler auch der Untersuchung rätselhafter Strukturen, die bei der Beobachtung der Mikroben unter dem Elektronenmikroskop entdeckt wurden. Diese Strukturen verbinden zwei oder drei Zellen miteinander, und ihr Zweck ist bisher unbekannt. Hatzenpichler vermutet, dass sie möglicherweise zum Austausch von DNA oder Chemikalien dienen könnten. Diese Entdeckung könnte neue Einblicke in die Funktionsweise und die evolutionäre Entwicklung von Mikroben bieten. Der Standard zitiert Hatzenpichler mit den Worten: „Wir haben keine Ahnung, woraus sie bestehen und welchen Zweck sie haben.“

Methanogene Mikroben als Modell für außerirdisches Leben

Die Forschungen von Hatzenpichler und seinem Team haben auch das Interesse der NASA geweckt. Diese finanziert das Projekt teilweise, da die extremen Bedingungen in den heißen Quellen des Yellowstone-Parks als Modell für außerirdische Umgebungen dienen könnten. Auf anderen Planeten, auf denen Methan nachgewiesen wurde, könnten ähnliche Mikroorganismen existieren. Zudem könnten diese Mikroben Aufschluss darüber geben, wie Leben unter extremen Bedingungen auf der Erde entstanden ist.

Die NASA-Organisation NfoLD (Network for Life Detection), der Hatzenpichler angehört, widmet sich der Entwicklung von Technologien zur Entdeckung von Leben im Weltraum. Laut dem Standard glaubt Hatzenpichler, dass das bessere Verständnis der Methanogenese nicht nur zur Verbesserung des Klimaschutzes beitragen könnte, sondern auch neue Erkenntnisse über die Ursprünge des Lebens liefern könnte. „Alle Daten deuten heute darauf hin, dass der letzte gemeinsame Vorfahre aller heute existierenden Archaeen methanogen war“, so Hatzenpichler.

Was du dir merken solltest:

Methanproduzierende Mikroben im Yellowstone-Park könnten durch ihre Erforschung sowohl Klimaschutzmaßnahmen verbessern als auch Hinweise auf außerirdisches Leben liefern.
Zwei neu entdeckte Mikrobengruppen, Methanodesulfokora und Methanomethylicia, produzieren Methan unter extremen Bedingungen und könnten maßgeblich zum globalen Methanhaushalt beitragen.
Die NASA unterstützt die Forschung, da diese Mikroben als Modell für Leben unter extremen Bedingungen im All dienen könnten.

Übrigens: Vergessene Gefahr – trotz seines enormen Treibhauspotenzials bleibt Methan im Schatten von CO2, während seine Emissionen die Klimakrise massiv verschärfen. Mehr dazu in unserem Artikel.