Hat die NASA Aliens gefunden? (natürlich nicht)

2. Dezember 2010 von Lars Fischer in Biologie

Wissenschaftblogs Auslese 2010Nachdem der NASA-Hype um das neue Science-Paper schon eine ganze Woche nervt, können wir es jetzt sagen: Nein, das Arsen-Bakterium ist nichts außerirdisches, und auch keine auch nur ansatzweise fremde Lebensform. Es ist ein Proteobakterium aus der Gruppe der Halomonadaceae, gram-negativ, reiskornförmig und etwa zwei Mikrometer lang.

Eine Art Alien, wie die NASA uns gerne glauben machen möchte, ist das Tierchen aus dem Mono Lake also nicht, und gefunden haben die Wissenschaftler es auch nicht so direkt. GFAJ-1 wurde gezüchtet, und zwar gezielt. Der Schlamm von Mono Lake enthält von Natur aus beträchtliche Mengen Arsen, und damit auch Arsen-tolerante Bakterien. Wolfe-Simon und Kollegen haben einfach den Schlamm samt Bakterien in ein Nährmedium überführt, langsam mehr und mehr Arsen zugesetzt und gleichzeitig die Phosphorkonzentration reduziert (gute Zusammenfassungen gibt es bei Spektrumdirekt und Zeit Online).

Warum Phosphor? Ganz einfach: Phosphor und Arsen verhalten sich in biologischen Systemen sehr ähnlich. Sie bilden die analogen Sauerstoffverbindungen Arsenat AsO43- und Phosphat PO43-[1], die beide mit den Enzymen wesentlicher Stoffwechselwege interagieren. Nun ist Phosphor nicht irgendein Element, sondern eines der sechs Elemente, aus denen die grundlegenden Strukturen aller Zellen aufgebaut sind und die deswegen als absolut unverzichtbar gelten. Es ist ebenso entscheidend am Endergiestoffwechsel beteiligt wie an der Struktur von DNA, es moduliert Proteinaktivität, ist Teil der Lipide der Zellmembran und von grundlegenden Signalstoffen. Ohne Phosphor, genauer: Phosphat, geht in einer Zelle gar nichts.

Deswegen ist Arsen auch so giftig. Es verhält sich fast wie Phosphor, aber eben nur fast. Die Zelle baut es in alle möglichen unverzichtbaren Strukturen ein und merkt dann plötzlich, dass Arsenverbindungen instabiler sind als Phosphorverbindungen, und da die Zelle ein extrem fein abgestimmtes System aus Aufbau und Zerfall ist, bringt verfrühter Zerfall alles durcheinander. Zellen vertragen Durcheinander schlecht.

Aber das heißt auch, es ist nur eine Frage von Timing und Anpassung. Wenn die Zelle den schnelleren Abbau irgendwie kompensieren kann, dann kann sie auch Arsen in ihre Strukturen einbauen. Ein bisschen Anpassung reicht.[2] Es ist dieses bisschen Anpassung, von cleveren Wissenschaftlern gezielt immer größere Dosen Arsen herbeigezüchtet, das uns die NASA als großen Durchbruch der Alien-Forschung verkaufen will.

Also alles heiße Luft? Keineswegs. Das Arsen-Bakterium ist ohne Zweifel[3] ein Meilenstein der Biologie, der erste greifbare Beweis, dass eines der sechs Lebens-Elemente nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch austauschbar ist. Es zeigt, zu welchen erstaunlichen Kunststücken das Leben auf der Erde imstande ist.

Außerdem werden sich regelmäßige Fischblog-Leser erinnern, dass gerade Phosphor eines der größten Rätsel bei der Entstehung des Lebens darstellt – es ist nicht mal ansatzweise klar, wie ein so seltenes und schlecht verfügbares Element in so eine entscheidende Rolle geraten konnten. Es deutet darauf hin, dass die Bedingungen am Anfang der Chemischen Evolution äußerst speziell waren. Mit der neuen Entdeckung werden sie noch einmal eingeschränkt, denn GFAJ-1 zeigt: Es hätte auch Arsen sein können. War es aber nicht. Vielleicht war das Leben am Anfang eine Phosphor-Arsen-Mischpoke, bevor sich die stabileren Phosphate durchgesetzt haben. Es gab vor einer Weile mal einen großen Spektrum-Artikel, in dem die These behandelt wurde, es könne nach wie vor Arsen-basiertes Leben auf der Erde geben. Alles Spekulation.

Die Verbindung zum außerirdischen Leben jedenfalls ist dünn, sehr dünn. Wir wissen jetzt, dass Arsen Phosphor in uns bekannten biologischen Systemen in gewissem Maße ersetzen kann. Ob aber Leben auf der Basis von Arsen auch entstehen kann, oder ob ein noch unbekannter Faktor es doch verbietet und unsere Phosphat-Biologie alles andere als Zufall ist, das wissen wir nach wie vor nicht. Für die Exobiologie fällt hier kaum mehr ab als Futter für noch mehr Spekulation – und Publicity.

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Update: Diverse Spezialisten haben die Veröffentlichung ziemlich böse zerpflückt und es sieht jetzt so aus, als sei das Arsen nicht in Biomoleküle eingebaut, sondern nur eine Verunreinigung.

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[1] Jajaja, kommt mir jetzt nicht mit Hydrogenphosphat und so...

[2] Nebenbei bemerkt: Genau das war auch die Ausgangshypothese der beteiligten Forscher.

[3] Natürlich nicht buchstäblich ohne Zweifel. Die Publikation ist ein wenig hastiger publiziert worden als man sich wünschen würde und es sind noch sehr viele Fragen offen. Ich bin aber zuversichtlich, dass das Ergebnis grundsätzlich belastbar ist.


12 Kommentare zu “Hat die NASA Aliens gefunden? (natürlich nicht)”

  1. zero Antworten | Permalink

    Erfreulich.

    Und wieder etwas dazugelernt. Danke Lars!

  2. Jan Hattenbach Antworten | Permalink

    Tss, hab ich also nix verpasst. Die Pressekonferenz hab ich mir gleich gespart, als die Sciencemeldung durchgesickert war. Und dabei hab ich ja anfangs echt gehofft, jetzt sitzt mal so'n grünes Alien am Pressepult. So was dann aber auch...

    Aber auf eines kann man sich ja absolut sicher verlassen: Je größer der Hype, desto weniger steckt dahinter...

  3. china125 Antworten | Permalink

    Alien

    Es ist für alle Aliens-Anhänger sicher schade, dass sie wieder einmal enttäuscht werden. Aber zu deren Beruhigung: Wenn ein Bakterium das für sie lebenswichtige Phosphor durch Arsen ersetzen kann (was bis dato wohl niemand auch nur im Ansatz geglaubt hätte),dann werden sie vielleicht auch in der Lage sein, sich lebensfremden Planeten anzupassen.

  4. Sebastian Antworten | Permalink

    Dieser Alien-Mist nervt!

    Ah ja, danke das du über dieses "Alien-Bakterium" gebloggt hast! Mir ging es nämlich langsam echt auf den Sack, dass wieder ein rieser Außerirdischen-Hype daraus gemacht wurde! Jaja, unsere gute alte Presse...

    Es ist aber echt cool zu wissen, wozu Bakterien in der Lage sind. Dass das Bakterium gezüchtet wurde, habe ich glatt überlesen. Ich bin daher von einem rein evolutiven Vorgang ausgegangen, da sich das Bakterium einfach an seine Umweltbedingungen angepasst hat.

  5. Schlüter Antworten | Permalink

    Danke für diesen kritischen Artikel!
    Diese Extrapolationen auf außerirdisches Leben finde ich auch recht vage. Man weiß ja nicht mal wie das Leben auf der Erde entstand.

    Zitat Wiki:
    Die Exobiologie zog sich heftige Kritik zu, z.B. als „Wissenschaft, die erst noch zeigen muss, dass ihr Forschungsobjekt existiert“ (George Gaylord Simpson)

  6. Helmut Wicht Antworten | Permalink

    @ Lars

    Danke für die Zusammenfassung und die Kritik!

  7. Lars Fischer Antworten | Permalink

    @ Sebastian

    Ist es ja auch, nur dass die Bedingungen sorgfältig vorgegeben sind. Allerdings nimmt auch das neue Bakterium Phosphat, wenn es Phosphat kriegen kann.

    @Schlüter
    Man merkt bis heute, dass die Exobiologie weitgehend von Leuten begründet wurde, die keinen blassen Schimmer von irgendeiner für das Thema relevanten Wissenschaften hatten. Speziell Paul Davies soll doch bitte mal in Rente gehen.

  8. Anton Antworten | Permalink

    Ich versteh die Aufregung nicht.

    Was muß von Anfang klar gewesen sein, zumindestens für Personen die im Wissenschaftsbereich tätig sind?
    Es ist die Chefin des Astrobiology-Institutes anwesend, daher muß es etwas großes sein.
    Im Blog steht richtigerweise "Das Arsen-Bakterium ist ohne Zweifel[3] ein Meilenstein der Biologie"
    Wäre es tatsächlich außerirdisches Leben gewesen, dann wäre die Pressekonferenz im Weißen Haus gewesen.

    Aber okay, was nun hat die NASA angekündigt?

    "NASA will hold a news conference at 2 p.m. EST on Thursday, Dec. 2, to discuss an astrobiology finding that will impact the search for evidence of extraterrestrial life. Astrobiology is the study of the origin, evolution, distribution and future of life in the universe."

    In etwa: Astrobiologische Entdeckung die Auswirkungen auf die Suche nach extraterrestrischen Leben haben wird.

    Keine der Forscher oder die NASA hat behauptet, dass hier außerirdisches Leben gefunden wurde.
    Wo wurde also von NASA oder den Forschern etwas behauptet, dass diesen Satz rechtfertigen lässt: "Eine Art Alien, wie die NASA uns gerne glauben machen möchte"

    Auch wurde nicht behauptet, dass eine Verbindung zu außerirdischen Leben evident ist, sondern es wurde behauptet, dass eine Suche nach Leben auch auf andere Elemente ausgeweitet werden muß. Und das ist eine Auswirkung.

    Wenn Wissenschaftsjournalisten allerdings nicht mehr zu unterscheiden sind, zu Bild-Schreiberlingen, dann ja, dann ist die NASA-Entdeckung eine Enttäuschung...

  9. Gunnar Glitscher Antworten | Permalink

    'Kunststücke'?

    'Es zeigt, zu welchen erstaunlichen Kunststücken das Leben auf der Erde imstande ist.'

    'Die Verbindung zum außerirdischen Leben jedenfalls ist dünn, sehr dünn.'

    Hier zeigt sich ein Bruch in der Logik (und abgesehen davon: es sind auch keine 'Kunststücke', sondern einfach Biochemie).
    Warum solche irdischen 'Kunstücke' nichts mit den biochemischen Optionen an anderen Orten zu tun haben sollen, will mir nicht einleuchten.

    Auch bezeichnend: Die Webgemeinde wirft der NASA vor, einen Hype ausgelöst zu haben, verdrängt dabei aber, dass es
    eben diese Web 2.0-Alien-Fans waren, die den Hype produziert haben.

    Offenbar wird man mit den Ergebnissen der Astrobiologen erst dann zufrieden sein, wenn sie den Skalp eines Alpha
    Centaurianers präsentieren können.

  10. skiper19 Antworten | Permalink

    Ausserirdische Melteres Venusbewohner

    Neue ausserirdische Lebensform entdeckt Melteres
    Die Gerüchte über Venus – Bewohner haben sich bestätigt. Auf der Pressekonferenz gab die NASA bekannt, dass eine Rasse von Venusbewohner entdeckt wurden.
    Der Entdecker sagte in einer Mitteilung der Arizona State Universitiy, dass die Erkenntnisse eine Erinnerung daran seien, dass das Leben auf der Venus im inneren so wie wir es kennen viel flexibler sein kann als wir normalerweise annehmen oder uns vorstellen können.
    Wie die NASA in der Ankündigung der Pressekonferenz schon erwähnt hatte, haben die astrobiologischen Entdeckungen einen Einfluss auf die Suche nach außerirdischem Leben. Schließlich kommen jetzt Lebensformen in Betracht, wie sie so bisher noch nicht bekannt sind.
    Es wurde spekuliert, dass der Kontakt mit den außerirdischen Melteres gefährlich sein könnte, vor allem, wenn diese der Menschheit überlegen wären.
    Deshalb tritt die Nasa nicht wirklich mit der Wahrheit nach vorn

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