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Dienstag, 30. November 2010
Leben im All: NASA kündigt Pressekonferenz zu "astrobiologischer Entdeckung" an
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Washington/ USA - Die US-amerikanische Raumfahrtagentur NASA hat für den 2. Dezember eine Pressekonferenz einberaumt, auf der Informationen und Hintergründe zu einer wichtigen Entdeckung auf dem Gebiet der Astrobiologie bekannt gegeben werden sollen.



Diese Entdeckung, wie sie auch im Fachmagazin "Science" beschrieben werden wird, werde die "Erforschung des Ursprungs, der Evolution, die Verbreitung und Zukunft des Lebens im Universum beeinflussen", so die NASA in ihrer Voraberklärung.



An der Pressekonferenz teilnehmen werden die Direktorin des Astrobiologie-Programms der NASA Mary Voytek, die NASA-Astrolbiologen Felisa Wolfe-Simon (U.S. Geology Survey) Pamela Conrad (Goodard Space Flight Center), der Molekularbiologe Steven Benner (Foundation for Applied Molecular Evolution, Gainesville und Professor James Elserm, von der "Arizona State University" in Tempe.



Die Pressekonferenz findet am Donnerstagabend statt und wird auch auf "nasa.gov/ntv" live online übertragen. Wir werden natürlich umgehend über die Hintergründe berichten...

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov



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Donnerstag, 2. Dezember 2010
AstroLeak: Wird die NASA über unbekannte Lebensformen in alkalischem Salzsee berichten ?



Washington/ USA - Nach der Ankündigung einer wichtigen "astrobiologischen Entdeckung" durch die NASA, deren Hintergründe auf einer Pressekonferenz heute Abend bekannt gegeben werden sollten (...wir berichteten), wurde weltweit hitzig darüber diskutiert, um was für eine Entdeckung es sich handeln könnte. Britische Medien behaupten nun, dass die Forscher über die Entdeckung von bislang unbekannten Lebensformen in einem alkalischen Salzsee berichten werden, wie es die Wahrscheinlichkeit, dass es auch in nach bisherigen Standards unwirtlichen Welten inner- und außerhalb unseres Sonnensystems Leben geben könnte.

Bei den mikrobiologischen Lebensformen handele es sich um eine gänzlich neue und bislang unbekannte Form von Leben auf der Erde. Leben, wie es bislang nicht für möglich gehalten wurde, berichtet u.a. die britische "The Sun" und beruft sich dabei auf die an der heutigen Pressekonferenz teilnehmende Astrobiologin Dr. Felisa Wolfe-Simon. Seit dem Frühjahr suchte die Wissenschaftlerin im Mono Lake nach unbekannten Lebensformen und wurde offenbar fündig (...wir berichteten).

Der Mono Lake (s. Abb.), ein alkalischer Salzsee im kalifornischen Yosemite-Nationalpark, weist eine der weltweit höchsten Salzkonzentrationen auf. Obwohl seine Ufer ein komplexes Ökosystem aufweisen, galt sein Wasser galt bislang als absolut lebensfeindlich.

Aus dem Nachweis von Leben im Mono Lake ergeben sich dramatische Schlussfolgerungen und Konsequenzen nicht nur für Leben auf der Erde, sondern auch für Leben auf anderen Himmelskörpern im Sonnensystem, die bislang als lebensfeindlich galten.

Genauere Informationen und weitere Hintergründe werden au der heutigen Pressekonferenz bekannt gegeben (...wir berichteten). Wir werden natürlich umgehend berichten...

Allerdings: Schon 2008 hatten Forscher im den Boden des Mono Lake bedeckenden bunt schillernden Biofilm Purpur- und Cyanobakterien entdeckt, die eine bislang unbekannte Form der Photosynthese mit Hilfe von Arsen verwenden: Alleine durch die Zugabe von Arsen gedeihen diese auch ohne Licht und mit Licht Arsen-III-Verindungen zu Arsen-V oxidierten. Bislang waren lediglich Arsen-V-produzierende Bakterien bekannt, die zu diesem Vorgang Sauerstoff benötigten. In den Quellen und warmen Tümpeln des Mono Lakes ist dieser jedoch nicht vorhanden. Somit muss die Geschichte dieser Art des Stoffwechsels neu geschrieben werden (..wir berichteten).



Der salzige Mono Lake | Copyright: Mila Zinkova/ GNU FDL

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Freitag, 3. Dezember 2010
Neu entdeckte Lebensform in Salzsee erweitert Definition für Leben:



Washington/ USA - NASA-Wissenschaftler haben in einem für Leben, wie wir es bislang kannten, giftigen Salzsee Mikroben entdeckt, die im Aufbau ihrer DNA das von Wissenschaftlern bislang als Grundvoraussetzung für sämtliche Lebensformen betrachtete Phosphor mit dem eigentlich hochgradig giftigem Arsen ersetzen können. Damit stellt die Entdeckung der Mikroben die bislang gültige feste Definition der Grundlagen des irdischen Lebens auf den Kopf und erweitert zugleich die Möglichkeiten, unter welchen Bedingungen sich nicht nur auf der Erde sondern auch auf anderen Himmelskörpern Leben entwickelt haben könnte.

Wie die Forscher um die NASA-Astrobiologin Felisa Wolfe-Simon von der "U.S. Geological Survey" im Fachmagazin "Science Express" berichten, gedeihen und reproduzieren sich die Mikroorganismen in der bislang für absolut lebensfeindlich gehaltenen stark aresenhaltigen Umgebung des Mono Lakes im kalifornischen Yosemite-Nationalpark.

"Die Definition für Leben wurde gerade erweitert", erläutert Ed Weiler Wissenschaftler am NASA-Hauptquartier. "Während wir unsere Bemühungen bei der Suche nach Leben in unserem Sonnensystem fortführen, müssen wir nun sehr viel weiter und vielfältiger denken und Lebensformen in Betracht ziehen, wie wir sie bislang noch nicht kannten."

Die Entdeckung eines alternativen biochemiemikalischen Aufbaus von Lebewesen, da sind sich die Wissenschaftler einig, wird die biologische Lehrmeinung grundlegend verändern und den Rahmen für die Suche nach außerirdischem Leben erweitern.


Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel galten als die sechs Grundbausteine aller bislang bekannten organischen Lebensformen auf der Erde. Phosphor selbst bildet dabei sozusagen das Rückgrad von DNA und RNA, jenen Strukturen also, wie sie die genetischen Informationen des Lebens tragen, und galt als unverzichtbares Element aller bekannter lebenden Zellen. Zugleich ist Phosphor ein zentraler Bestandteil der zellulären Energieversorgung und bildet in Form von phosphorhaltigen, amphiphilen Lipiden alle bislang bekannten Zellmembranen.

Das Halbmetall Arsen hingegen gleicht zwar rein chemisch Betrachtet dem Phosphor, ist jedoch für alle bislang bekannten Lebensformen hochgradig giftig, weil es gerade aufgrund dieser Ähnlichkeit sehr leicht Zugang in die Organe und Zellen findet und später den Stoffwechsel massiv behindert.

"Bislang kannten wir zwar bereits Mikroben, die Arsen verzehren können, die nun entdeckten Mikroben tun aber etwas vollkommen Neues: Sie konstruieren Teile von sich selbst auf der Grundlage von Arsen", erläutert Felisa Wolfe-Simon und folgert: "Wenn etwas hier auf der Erde etwas derartig unerwartetes tun kann, dann stellt sich die faszinierende Frage, was das Leben sonst noch vollbringen kann."

Der neu entdeckte Mikrobenstamm mit der Bezeichnung GFAJ-1, gehört zu einer gewöhnlichen Gruppe von Bakterien, den sogenannten Gammaproteobacteria, die derzeit artenreichste Klasse der Proteobacteria.


Im Labor gelang es den Forschern, die Mikroben aus dem Mono Lake mit einer stark phosphorarmen Nahrung zu züchten, in dem sie Phosphor durch Arsen ersetzten. Selbst als sie das Phosphor gänzlich durch Arsen ersetzten, führten die Bakterien ihr Wachstum stetig fort. Weiterführende Untersuchungen zeigten dann, dass die Mikroben das Arsen nutzen, um daraus ihre Zellen zu produzieren.


Die Schlüsselerkenntnis der Forscher war jedoch, dass die Mikroben das Arsen auch innerhalb ihres vitalen biochemischen Aufbaus, also innerhalb ihrer DNA, den Proteinen, Fetten und Zellmembranen integrierten.

Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass ihre Entdeckung große Auswirkung auf zahlreiche Wissenschaftsgebiete haben wird, darunter auch das Studium der Evolution des irdischen Lebens, der organischen Chemie, biochemischer Zyklen, Krankheitsbekämpfung und des Erdsystems. Aber auch und besonders der Mikrobiologie werde sie neue Wege aufzeigen.

"Die Vorstellung einer alternativen Biochemie des Lebens ist ein bekannter Teil der Science Fiction", kommentiert Carl Pilcher, Direktor des" Astrobiology Institute" am "Ames Research Center" der NASA. "Bislang galten Lebensformen, die Arsen als Baustein verwendeten, lediglich als rein theoretische Modelle. Jetzt aber wissen wir, dass derartiges Leben im Mono Lake existiert."

"Wir haben die Tür ein klein wenig geöffnet - und dabei gesehen, was für das Leben anderswo im Universum möglich ist", so Wolfe-Simon auf der NASA-Pressekonferenz. Die neuen Erkenntnisse sollen zukünftig auch dabei behilflich sein, außerirdisches Leben zu finden. Gerade unter dem Einfluss großer Kälte böte Arsen durchaus Vorteile für Lebensformen, erläutert der Chemiker Steven Benner von der "Foundation for Applied Molecular Evolution". Arsen ist demnach chemisch flexibler als Phosphor und somit leichter verfügbar, wodurch es Leben auch unter bislang als unwirtlich geltenden Bedingungen auf fremden Himmelskörpern ermöglichen könnte. Zukünftig sollten Missionen auf der Suche nach Leben auf fremden Planeten und Monden auch nach Arsen als Hinweis auf Leben achten, so die Forderung der Forscher.



Blick über den Mono Lake | Copyright: NASA

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Donnerstag, 9. Dezember 2010
Arsen-Mikroben: Scharfe Kritik an Studie und Schlussfolgerungen der NASA über neue Lebensform im Salzsee:

Vancouver/ Kanada - Nachdem die NASA zunächst durch die Ankündigung einer "astrobiologischen Sensation" international für Aufsehen gesorgt, dann jedoch doch "nur" eine bislang unbekannte Form irdischen Lebens präsentiert hatte (...wir berichteten 1, 2, 3), hagelt es nun Kollegenkritik an den Methoden und Schlussfolgerungen der Studie.

"Ich weiß nicht, ob die Autoren (der Studie) einfach nur schlechte Wissenschaftler sind oder ob sie einfach nur skrupellos die 'Es gibt Leben im Weltraum'-Agenda der NASA aufbauschen?", empört sich unter anderem Professor Rosemary Redfield von der "University of British Columbia" in ihrem Blog "RRResearch.blogspot.com" über die NASA-Studie und deren Schlussfolgerungen. Die Studie der NASA-Astrobiologin Felisa Wolfe-Simon beinhalte "eine ganze Menge Unfug (flim-flam) aber kaum glaubwürdige Informationen".

Zur Produktion der chemischen Bestandteile seiner DNA, Proteine und Fette, könne das entdeckte Bakterium das sonst hierfür notwendige Phosphor vollständig durch das eigentlich hochgiftige Arsen ersetzen, berichtete die NASA-Forscherin und schlussfolgerte aus dieser Beobachtung, dass es sich um eine gänzlich neue Form von Leben handele, wie sie bislang noch unbekannt gewesen sei. Zugleich würde die Existenz einer solchen Lebensform auf der Erde auch die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Leben auch auf bislang als unwirtlich geltenden Himmelskörpern, inner- und außerhalb unseres Sonnensystems existieren könne.

Besonders mit Wolfe-Simons Behauptung, die Mikroben würden im Aufbau ihrer DNA Phosphor durch Arsen ersetzen können, so Redfield, werde anhand der publizierten Daten "nicht überzeugend nachgewiesen". Die angewendeten Methoden der Studie, so die Wissenschaftlerin in einem Interview, seien so oberflächlich, dass jeglicher Nachweis von Arsen auch durch Kontamination erklärt werden könne. Es gäbe schlicht und einfach keinen eindeutigen Hinweis darauf, dass Standardmethoden etwa zur Reinigung der DNA angewendet wurden. Dieser Umstand erschwere eine saubere Interpretation der Ergebnisse ungemein: "Kein Molekularbiologe würde jemals so vorgehen", so Redfield.

Aus der publizierten Studie gehe auch nicht hervor, dass die Bakterien zum Aufbau ihrer DNA ausschließlich auf Arsen angewiesen waren: "Tatsächlich zeigen Wolfe-Simons' Ausführungen sogar deutlich, dass in den Proben noch genügend Phosphate vorhanden waren, um die Wachstumsraten der Bakterien auch mittels Phosphor zu erklären." Aus den Daten gehe sogar hervor, dass sich in der DNA der Bakterien sogar nur sehr wenig Arsen fand. "Die Menge war gerade einmal doppelt so hoch, wie in jenen Bakterienstämmen, die zur Kontrolle ohne Arsen gezüchtet wurden - ein Verhältnis also, das durchaus durch geringfügige Kontamination der Proben erklärt werden könnte."

Auf die Kritik angesprochen, verwies eine NASA-Sprecher auf die Umstand dass die Studie schließlich in einem der anerkanntesten Fachmagazine (Science) veröffentlicht und somit zuvor von Experten begutachtet wurde und die Autoren nicht auf individuelle Kritik eingehen würden, besonders, wenn diese in Form von Blog-Beiträgen oder Interviews veröffentlicht würden. Hierbei, so zitiert "cbc.ca" den NASA-Sprecher Dwayne Brown, handele es sich schließlich nicht um eine angemessene Form der wissenschaftlichen Debatte. Diese solle ebenfalls in Form wissenschaftlicher Publikationen ausgetragen werden. Redfield selbst begründet ihre Form der Kritik damit, dass eine entsprechende Diskussion mittels Publikationen in Fachmagazinen meist für die breite Öffentlichkeit nicht zugänglich und transparent sei: "Ich schreibe diese Dinge in meinem Blog, um eine größer öffentliche Wahrnehmung für jedermann zu schaffen", zitiert "CBC. Dennoch hat sich Redfield dazu entschlossen, auch einen Brief (Letter) an "Science" zu verfassen, auf den Wolfe-Simon dann in einer zukünftigen Ausgabe reagieren kann. Diesen Brief und die ausführliche Kritik von Professor Redfield finden Sie in ihrem Blog:

http://www.rrresearch.blogspot.com/



Das Bakterium "GFAJ-1" gewachsen unter Arsen als Nährstoff | Copyright: NASA

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Donnerstag, 28. April 2011
Extremophile Bakterien wachsen noch bei 400.000facher Erdanziehungskraft:



Yokohama/ Japan - Als Extremophile werden in der Biologie Bakterien bezeichnet, die selbst unter widrigsten Bedingungen nicht nur überleben können, sondern sich auch vermehren. Mit dieser Eigenschaft gelingt es einigen irdischen Mikroorganismen sogar, die Bedingungen im freien All, unter starkem Druck, großen Temperaturextremen und selbst schädigender Strahlung ausgesetzt, zu überstehen. Neue Tests japanischer Forscher belegen nun, dass es unter diesen extremen Überlebenskünstlern sogar Exemplare gibt, die selbst das 400.000-Fache der irdischen Gravitation überstehen und dabei sogar noch wachsen können. Damit wäre einmal mehr außerirdisches Leben auch unter Extrembedingungen wahrscheinlicher, wie sie bislang als absolut lebensfeindlich erachtet wurden.

Wie das Team um Dr. Shigeru Deguchi von Universität von Yokohama aktuell im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences " berichten, wurden verschiedene Bakterien in Ultrazentrifugen einer sogenannten "Hypergravitation" mit einer Beschleunigung von etwas mehr als 400.000 g ausgesetzt. 1g entspricht der durchschnittlichen Erdbeschleunigung.

Noch bei einer Beschleunigung von bis zu 20.000 g klumpten sich "Paracoccus denitrificans" und das Darmbakterium "Escherichia coli" zwar zusammen, vermehrten sich jedoch weiterhin. Selbst als die Leistungsfähigkeit der Zentrifugen mit 403.627 g erreicht worden war, waren die Mikroorganismen noch in der Lage, sich zu teilen.



Aus ihren Beobachtungen schlussfolgern die Forscher, dass Leben also auch an Orten bzw. auf Planten und Himmelskörpern möglich ist, an welchen die Schwerkraft mehrere tausendmal stärker ist als auf der Erde. So könnten Bakterien also durchaus auch im Inneren etwa von Asteroiden von einem Planeten zu einem anderen Reisen - die Grundlage der Theorie der Panspermie, nach der sich das Leben auf diese Weise im Universum ausgebreitet hat, weiterhin ausbreitet und so auch einst auf die Erde gelangt ist.

Im Gegensatz zu eurkaryotischen Zellen, aus welchen auch der menschliche Körper besteht, verfügen Bakterien nicht über eine spezialisierte Struktur ihrer Organellen. Diese sind dafür bekannt, dass sie sich mit zunehmender Erdanziehungskraft zusammenballen und gerade unter der simulierten "Hypergravitation" so eng gedrängt werden, dass die Zelle regelrecht dicht macht. "Die sogenannten proakryotischen Zellen der Bakterien haben jedoch keine Organellen und sind aus diesen Grund auch für die beschriebenen Effekte nicht anfällig", so Deguchi.

Selbst das bislang unter Wissenschaftlern undenkbare Szenario von Leben auf bzw. im Innern sogenannter Brauner Zwerge, Himmelskörper von der vielfachen Größe von Gasriesen wie Jupiter, jedoch wiederum mit zu wenig eigener Masse, um damit einer fortwährende Kernfusion in ihrem Innern antreiben zu können und damit zu einem Stern zu werden, rückt nun in vorstellbare Nähe.

Zumindest zeigen die Experimente der japanischen Forscher, dass schon irdische extremophilen Mikroorganismen die auf Braunen Zwergen herrschende starke Schwerkraft durchaus ertragen könnten. Zudem liegen die dortigen Temperaturen mit rund 125 Grad Celsisus nur unmittelbar über dem Bereich, in dem selbst gewöhnliches Leben auf der Erde gedeihen kann.

Zwar seien die Untersuchungsergebnisse kein Beweis für außerirdisches Leben, noch für die Theorie der Panspermie, doch "sollte es Leben außerhalb unseres Sonnensystems geben, dann kann es wahrscheinlich an deutlich mehr Orten gedeihen als man sich das bislang auch nur vorstellen konnte", zitiert "nationalgeographic.com" den Wissenschaftler.



Bakterien unter irdischer Schwerkraft (A) und unter "Hypergravitation" (B) | Copyright/Quelle: Shigeru Deguchi et al