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Größerer Appetit auf außerirdisches Gestein
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Wien
astronews.com
3. Januar 2020
Der Mikroorganismus Metallosphaera sedula kann
außerirdisches Material nicht nur aufnehmen und verarbeiten, sondern hat
darauf auch größeren Appetit als auf irdisches Gestein. Die unlängst
vorgestellten Untersuchungen liefern der Astrobiologie auch Hinweise darauf, wie
Meteoriten einst die Entwicklung des Lebens auf der Erde beeinflusst haben
könnten.
Der Pfad anorganischer Bestandteile
innerhalb einer mikrobiellen Zelle, untersucht
durch Element-spezifische Ultrastrukturanalyse
von Metallosphaera sedula, kultiviert auf dem
Meteoriten NWA 1172.
Bild: Tetyana Milojevic [Großansicht] |
Chemolithotrophe Mikroorganismen beziehen ihre Energie aus anorganischen
Quellen. Die Erforschung der physiologischen Vorgänge dieser Organismen – die
auf Meteoritengestein gezüchtet werden – ermöglicht neue Einblicke in das
Potential außerirdischer Materialen als mögliche Nährstoff- und Energiequelle
für Mikroorganismen der frühen Erde.
Meteoriten haben eine Vielzahl von essentiellen Verbindungen geliefert, die
die Evolution des Lebens, wie wir es auf der Erde kennen, vorangetrieben haben.
Ein internationales Team rund um Astrobiologin Tetyana Milojevic von der
Universität Wien untersuchte die Physiologie und die metallmikrobielle
Grenzfläche des extrem metallophilen Archaeons Metallosphaera sedula, das
extraterrestrisches Material – in diesem Fall den Meteoriten Northwest Africa
1172 – besiedelt und damit interagiert. Die Nahrungsaufnahme von Metallosphaera
sedula ist eine wertvolle Informationsquelle für die Erforschung der
außerirdischen bioanorganischen Chemie, die im Sonnensystem aufgetreten sein
könnte.
Zellen von Metallosphaera sedula sind in der Lage, das Meteoritengestein
schneller zu kolonisieren als Gesteine irdischen Ursprungs. "Die
Meteoriten-Fitness scheint für diesen uralten Mikroorganismus vorteilhafter zu
sein als eine Diät mit terrestrischen Mineralen. Der Meteorit North West Africa
1172 enthält möglicherweise viel mehr Spurenmetalle als irdische Materialen und
fördert so die Stoffwechselaktivität und das mikrobielle Wachstum von
Metallosphaera sedula in einem höheren Grad. Darüber hinaus könnte die Porosität
des Meteoriten auch die überlegene Wachstumsrate von Metallosphaera sedula
erklären", sagt Milojevic.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verfolgten den Transport von
anorganischen Meteoritenbestandteilen in eine Mikrobenzelle und untersuchten die
Eisen-Redox-Chemie. Dazu analysierten sie die Grenzfläche zwischen Meteorit und
Mikrobe mit einer räumlichen Auflösung im Nanometerbereich. Eine Kombination von
verschiedenen analytischen Spektroskopietechniken mit der
Transmissionselektronenmikroskopie ermöglichte die Entdeckung von
biogeochemischen Fingerabdrücken, die durch das Wachstum von Metallosphaera
sedula auf dem außerirdischen Gestein hinterlassen wurden.
"Unsere Forschung bestätigt die Fähigkeit von Metallosphaera sedula, die
Biotransformation von Meteoritenmineralien durchzuführen, entziffert mikrobielle
Fingerabdrücke auf Meteoritenmaterial und liefert den nächsten Schritt zu einem
tieferen Verständnis der Meteoritenbiogeochemie", fasst Milojevic zusammen.
Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.
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