In einem bemerkenswerten Beweis für die Zähigkeit des Lebens haben Moossporen neun Monate lang den rauen Bedingungen des Weltraums überlebt, wobei beeindruckende 86 % bei ihrer Rückkehr zur Erde erfolgreich keimten. Die am 20. November in iScience veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Transport von Pflanzenleben zu anderen Himmelskörpern – wie dem Mond oder dem Mars – möglicherweise praktikabler ist als bisher angenommen.
Resilienz jenseits der Erde
Forscher unter der Leitung des Biologen Tomomichi Fujita von der Universität Hokkaido schickten Sporen des Mooses Physcomitrium patens auf eine ausgedehnte Orbitalreise an Bord der Internationalen Raumstation. Trotz extremem Vakuum, hoher Strahlung und Temperaturschwankungen überlebten die meisten Sporen nicht nur, sondern nahmen ihr Wachstum wieder auf, als sie wieder in terrestrische Bedingungen eingeführt wurden.
„Wunderschön“, war Fujitas lapidare Reaktion, als er die Keimrate beobachtete.
Durch den Erfolg dieses Experiments gehören Moossporen zu einer wachsenden Liste von Organismen – darunter bestimmte Bakterien, Flechten, Pflanzensamen und Bärtierchen –, die nachweislich in der Lage sind, eine längere Exposition im Weltraum zu überstehen. Während erste Tests in simulierten Umgebungen auf hohe Überlebenschancen schließen ließen, blieb Fujita vorsichtig und stellte fest, dass „mehrere Stressbedingungen synergistisch negative Auswirkungen haben können“.
Schutzmechanismen im Spiel
Die Astrobiologin Daniela Billi von der Universität Rom Tor Vergata war von den Ergebnissen nicht überrascht. Der ruhende, dehydrierte Zustand der Sporen bot einen inhärenten Schutz vor extremen Umwelteinflüssen. Ihre Widerstandsfähigkeit wurde zusätzlich durch das Sporangium gestärkt, eine natürliche Hülle, die sie vor schädlicher Strahlung schützte.
Allerdings weist Billi darauf hin, dass es eine weitaus größere Herausforderung darstellt, das Leben in einem aktiven, hydrierten Zustand zu halten. Stoffwechselaktive Samen sind wesentlich anfälliger für die kombinierten Auswirkungen von Strahlung, Vakuum und Schwerelosigkeit.
Implikationen für die Weltraumkolonisierung
Trotz dieser Hürden hat die Fähigkeit ruhender Pflanzensporen, im Weltraum zu überleben, tiefgreifende Auswirkungen auf langfristige Weltraummissionen und mögliche Kolonisierungsbemühungen. Die Möglichkeit, Pflanzen auf andere Planeten zu transportieren und zu kultivieren, um Sauerstoff, Nahrung und Medikamente bereitzustellen, ist jetzt realistischer. Fujita stellt sich zukünftige Gewächshäuser auf dem Mars vor, bevölkert mit Pflanzenarten, die auf Widerstandsfähigkeit ausgelegt sind.
Nächste Schritte: Bewertung des Langzeitschadens
Die nächste Forschungsphase wird sich darauf konzentrieren, den DNA-Schaden zu quantifizieren, den die Sporen während ihrer neun Monate im Weltraum ansammeln, und wie effektiv die daraus resultierenden Pflanzen diesen Schaden reparieren. Billi erklärt, dass der einzigartige Strahlungsmix im Weltraum – eine Kombination aus kosmischer und Sonnenstrahlung, die auf der Erde normalerweise nicht vorkommt – einen beispiellosen Stressfaktor darstellt.
Frühere Experimente, die vor etwa 17 Jahren durchgeführt wurden, zeigten, dass Samen von Senf- und Tabakpflanzen mehr als eineinhalb Jahre im Weltraum überlebten, obwohl die ersten Generationen ein beeinträchtigtes Wachstum aufwiesen. Nachfolgende Generationen erholten sich jedoch und zeigten die Fähigkeit zur genetischen Reparatur.
Letztendlich bestärkt der Erfolg der Physcomitrium patens -Sporen die Vorstellung, dass das Leben bemerkenswert anpassungsfähig ist und dass die interplanetare Landwirtschaft bald von der Science-Fiction zur wissenschaftlichen Realität übergehen könnte.
