Leben am Gefrierpunkt – Indiz für Leben im Eis von Himmelskörpern?

Priscu und Mitarbeiter (1998) haben in umfangreichen Untersuchungen vor allem an Eisbohrkernen aus den ca. 4 m dicken Eisdecken des Lake Bonney (Antarktis, McMurdo Valley) einen bisher wenig beachteten Lebensraum im Eis der Antarktis beschrieben. Das Eis der antarktischen Seen dieses Gebiets ist typischerweise 3-6 m dick, permanent gefroren und enthält unter der Oberfläche Schichten aus Sand und organischem Material äolischen Ursprungs. Im Sommer, während ca. 150 Tage kontinuierlicher Sonneneinstrahlung können bis zu 40% der Eisschicht schmelzen und als flüssiges Wasser vorliegen. Durch die Untersuchungen konnte ein mikrobielles Ökosystem charakterisiert werden, das aus Cyanobakterien (Phormidium, Chamaesiphon, Nostoc, nicht identifizierten coccoidalen Cyanobakterien) und Diatomeen besteht. In diesem Ökosystem dienen die Sedimentpartikel als "Mikrobereiche" mit (organischem und anorganischem) Nährstoffangebot, in denen sich ein komplexes mikrobielles Ensemble etabliert, das gleichzeitig Photosynthese betreibt, Stickstoff fixiert und organische Stoffe abbaut. Die von Priscu et al. (1998) beschriebenen Mikro-Ökosysteme unterscheiden sich von denen in marinem Packeis oder temporär mit Eis bedeckten Seen, in welchen die Mikroorganismen aus der jeweils zugrundeliegenden Wassersäule stammen (s. Literaturangaben in Priscu et al. 1998).

Abb. 2: Kleinst-Lebensräume von Mikroorganismen im Eis. Mikroorganismen gelangen durch Lufttransport auf die Eisoberfläche (oben links) und weiter in den Eiskörper, wo sie durch partielle Schmelzprozesse im Antarktischen Sommer 'Mirkobereiche' mit komplexer biologischer Aktivität ausbilden (untern rechts).

Psenner & Sattler (1998) vergleichen diese Resultate in einer Diskussion mit mikrobiellen Ökosystemen im Eis von hochalpinen Seen, die in kalten Jahreszeiten eisbedeckt sind. Damit sind erneut überraschende Nischen ins Blickfeld gerückt worden, in welchen sich interessante Lebensgemeinschaften etabliert haben. Beide Autorenteams schließen die Diskussion ihrer faszinierenden Ergebnisse mit dem (künstlich und aufgesetzt wirkenden, aber sehr effektvollen) Hinweis, daß solche Befunde angesichts der Indizien für Vorkommen von gefrorenem Wasser auf Mars, dem Jupitermond Europa und anderen Himmelskörpern in Zusammenhang mit der Entstehung des Lebens gebracht werden können. Dabei ist Wasser für Lebewesen, wie wir sie kennen, eine essentielle, aber bei weitem nicht hinreichende Voraussetzung für die Existenz von (Mikro-)Organismen. Es ist zu wünschen, daß bei der Präsentation solch faszinierender Forschungsergebnisse auf Effekthascherei dieser Art verzichtet wird. Sie wird nur zu gerne von der populären Literatur aufgenommen und entpuppt sich nicht selten (vergleiche die jüngsten Publikationen zu Lebensspuren auf dem Mars) als Windei.

[Psenner R & Sattler S (1998) Life at the freezing point. Science 280, 2073-2074; Priscu JC, Fritsen CH, Adams EE, Giovannoni SJ, Paerl HW, McKay CP, Doran PT, Gordon DA, Lanoil BD & Pinckney JL (1998) Perennial antarctic lake ice: an oasis for life in a polar desert. Science 280, 2095-2098.]

HB