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ASTROBIOLOGIE
Größerer Appetit auf außerirdisches Gestein
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Wien
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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.

Metallosphaera sedula

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.

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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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siehe auch
ISS: Bakterien vom Weltraumtest zurück - 30. Juni 2016
Links im WWW
Fachartikel in Science Reports
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