Antibakterielle Marsoberfläche

Der Mars ist noch lebensfeindlicher als bislang gedacht: Denn Perchlorate an der Marsoberfläche verstärken die bakterizide Wirkung des UV-Lichtes. Dies schließen Wadsworth & Cockell (2017) aus Laborversuchen, bei denen sie Bakterien den nachgestellten Bedingungen der Marsoberfläche aussetzten.

Die Studie bezieht sich auf ältere Analyse-Daten, Bodenproben des Phoenix Mars Lander (2008) sowie Spektralanalysen des Mars Reconnaissance Orbiter (2015). Die Konzentration der Perchlorat-Anionen (ClO₄^–) in den Bodenproben betrug zwischen 0,4-0,6 Gew.-%.

Abb. 1: Der NASA-Marsrover Curiosity bei der Arbeit auf der Marsoberfläche, „Bagnold-Dünenfeld“. Die Szene ist aus 57 Bildern zusammengesetzt, ohne Arm des Rovers. (Foto/Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS; 19. Januar 2016)

Die zahlreichen Versuchsreihen waren ausnahmslos mit Zellen des Bakteriums Bacillus subtilis durchgeführt worden. Zuerst wurden die Mikroben in einer mit Magnesiumperchlorat angereicherten Lösung (0,6 Gew.-%) UV-bestrahlt. Während nach 30 Sekunden die Vitalität vollständig verloren ging, war die Kontrollgruppe ohne Magnesiumperchlorat (erst) nach 60 Sekunden vollständig sterilisiert. Dann wurde die „felsige“, silikatische Umgebung der Marsoberfläche nachgestellt. Im Vergleich zur Lösung erfolgte die Sterilisation etwas langsamer, der verstärkende Perchlorat-Effekt war ebenfalls zu beobachten. Beim Austesten weiterer Mars-relevanter Umweltparameter wie z. B. anaerobe Konditionen und polychromatische Bestrahlung trat bei niedriger Temperatur (4 °C) ein verzögernder Effekt ein, aber letztlich wirkten die bestrahlten Perchlorate bakterizid. Eine Verringerung der Perchlorat-Konzentration um eine Größenordnung hatte keinen Einfluss auf die Wirkung, eine Erhöhung dagegen verringerte die Zeitdauer bis zum Komplettverlust der Vitalität. Schließlich wurde der Einfluss weiterer Bestandteile des Marsbodens wie Sulfate und Eisenoxide getestet.

Zusammenfassend stellen Wadsworth & Cockell (2017) fest, dass die heutige Oberfläche des Mars in hohem Maße Zellen-schädigend sei. Grund dafür sei ein toxischer Cocktail aus Oxidanzien, Eisenoxiden, Perchloraten und UV-Strahlung. Demnach ist die Marsoberfläche für Mikroben nicht nur lebensfeindlich, sondern tödlich.

Einige Wissenschaftler vertreten die Ansicht, dass mit dem damaligen Viking-Release-Experiment (1976), einem „Stoffwechsel-Experiment“, stoffwechselbedingte (mikrobielle) Aktivität – stellvertretend für mikrobielles Leben – in einer Bodenprobe (möglicherweise) nachgewiesen wurde (vgl. Levin & Straat 2016). Die Ergebnisse dieser Studie lassen diese Schlussfolgerung allerdings nicht zu.

Zur Frage eines (mikrobiellen) Lebens auf dem Mars gilt festzuhalten: Auf dem Mars ist bisher kein (mikrobielles) Leben gefunden bzw. direkt oder indirekt nachgewiesen worden – weder rezent (gegenwärtig lebend) noch fossil. Deshalb haben auch aktuelle Mars-Missionen einen anderen Fokus. Die Mission Mars Science Laboratory (MSL) mit dem Rover Curiosity (engl.: Neugier, Abb. 1) nämlich hat das Ziel, bewerten zu können, ob der Mars jemals eine Umgebung hatte, die mikrobielles Leben hätte unterstützen können. Mit NASA-Worten: eine Bewohnbarkeit („habitability“) festzustellen. Dies wird seitens der NASA bejaht (12. März 2013): Der Rover habe solche Konditionen gefunden. Eine Gesteinsprobe, ein feinkörniger Tonstein, aus der Yellowknife Bay im Gale-Krater wird als solche interpretiert. Dies aber ist weder ein Nachweis noch ein Indiz für einstmaliges (mikrobielles) Leben auf dem Mars.

M. Kotulla

[[Levin GV & Straat PA (2016) The case of extant life on Mars and its possible detection by the Viking Labeled Release Experiment. Astrobiology 16, 798-810 • Wadsworth J & Cockell CS (2017) Perchlorates on Mars enhance the bacteriocidal effects on UV light. Sci. Rep. 7, doi:10.1038/s41598-017-04910-3 • Links: NASA: www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html]