Lebt von Arsen

US-Forscher finden komplett neue Lebensform

Sensationsfund in den Tiefen eines kalifornischen Salzsees: Forscher der US-Weltraumorganisation NASA haben dort eine gänzlich unbekannte Lebensform entdeckt, welche die bisherigen wissenschaftlichen Vorstellungen von Leben grundsätzlich infrage stellt. Sie lebt im Gegensatz zu bisher bekannten Lebensformen von dem chemischen Element Arsen, heißt es in einer Studie der NASA, die am Donnerstag im Onlinemagazin "Science Express" veröffentlicht wurde.

Der Nachweis des Bakteriums in total lebensfeindlicher Umgebung im Mono Lake (Bild), das im Gegensatz zu bisher bekannten Lebensformen von für Menschen hochgiftigem Arsen lebt, dürfte der Suche nach neuem Leben auf der Erde und außerhalb des blauen Planeten neuen Auftrieb geben, so die Forscher.

Die NASA hatte die Studie im Voraus als "astrobiologische Entdeckung, die Auswirkungen auf die Suche nach Beweisen für außerirdisches Leben haben wird", angekündigt und damit am Mittwoch eine Fülle von Spekulationen über den möglichen Fund von Leben im Weltall losgetreten. Derartige Erwartungen seien aber voreilig, sagte der Co-Autor der Studie, Ariel Anbar. Der Wert der Entdeckung liege vielmehr im Prinzip: Wenn es in dem kalifornischen Salzsee Leben gebe, das bisher nicht für möglich gehalten wurde, "dann könnte es auch andere Ausnahmen geben".

Bakterium baut Arsen sogar in Erbgut ein
Was den Fund des Bakteriums auf dem Grund des Sees Mono Lake so bedeutend macht, ist seine Abhängigkeit von dem Element Arsen. Bisher waren Biowissenschaftler davon ausgegangen, dass organisches Leben nur mit sechs chemischen Bausteinen möglich ist: Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel. Auf diesen Elementen baut auch das menschliche Leben auf. Das nun entdeckte Bakterium GFAJ-1 hingegen basiert auch auf Arsen: Es lebt von dem Element und baut es auch in sein Erbgut (DNA) und seine Zellmembranen ein.

"Das Neue hier ist, dass Arsen als Baustein für einen Organismus benutzt wird", erklärte Anbar. "Bisher hatten wir die Vorstellung, dass Leben ohne Ausnahme die sechs (anderen) Elemente benötigt, und nun scheint es da eine Ausnahme zu geben." In der Folge müsse die Wissenschaft ihre Vorstellung von Leben grundsätzlich überprüfen: "Wir sind bisher stark beeinflusst von der Form von Leben, die wir kennen", sagte Anbar. Nun tauchten neue Fragen auf: "Wir weit müssen wir unsere Vorstellung ausdehnen? Wie anders kann Leben sein - und dennoch funktionieren?" Hinzu komme die Frage, ob ähnliches Leben in ähnlicher Umgebung auch im Weltraum möglich sei.

Entdeckung untermauert Forscher-Hypothese
Begonnen hatte die Entdeckung mit einer rein theoretischen Überlegung: Im Jahr 2009 hatten Anbar und seine Kollegen Felisa Wolfe-Simon und Paul Davies ein wissenschaftliches Papier mit der Hypothese veröffentlicht, dass Arsen in Lebensformen auf der Erde das chemisch ähnliche Element Phosphor ersetzen könnte. Der praktische Nachweis für die Hypothese stand zunächst aber noch aus. "Wir nahmen an, dass sich solche Organismen in den Urzeiten der Erde entwickelt haben könnten und noch heute in ungewöhnlichen Umgebungen existieren", erklärte Wolfe-Simon.

Das Forscherteam machte sich auf die Suche im kalifornischen Mono Lake, der für seinen hohen Salz- und Arsengehalt bekannt ist. In den Ablagerungen des Sees fanden sie schließlich das GFAJ-1-Bakterium aus der Halomonadaceae-Familie der Gamoproteobakterien, das von Arsen lebt. "Dieser Organismus kommt direkt aus der Natur", erklärte Anbar. "Das Bakterium war zwar schon bekannt, aber niemand wusste, dass es diese Fähigkeiten besitzt."

Bilder: NASA