Im Sommer 2017 tauchten nach einem ungewöhnlichen Regen ungewöhnliche Lagunen in der ältesten und trockensten Wüste der Erde auf - der Atacama. In einem Gebiet, in dem normalerweise weniger als ein halber Zentimeter Niederschlag pro Jahr fällt, hätten die temporären Oasen ein Segen für das Wüstenleben sein sollen - aber leider nicht. Das mikrobielle Leben im Boden, das sich über Millionen von Jahren an hyperaride Bedingungen angepasst hatte, ging schnell zugrunde.
Und sie gingen nicht leise: Bis zu 87 Prozent der Bakterien in den Lagunen starben, nachdem sie "wie Luftballons geplatzt" waren, weil sie in ihrer neuen aquatischen Umgebung zu viel Wasser aufgeschwemmt hatten. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die online am 12. November im Journal veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Berichte. Von 16 Arten, die in trockenen Proben identifiziert wurden, überlebten nur zwei bis vier die Sintflut, um in den Lagunen zu bleiben. Ein Überlebender war eine robuste, neu entdeckte Bakterienart der salzliebenden Gattung Halomonas.
"Halomonas lebt praktisch überall auf der Erde - Sie gehen in Ihren Garten und analysieren den Boden, und Sie werden ihn dort finden", sagte Studienkoautor Alberto Fairén, Astrobiologe am Zentrum für Astrobiologie in Madrid und an der Cornell University in New York . "Sie sind eine Mikrobe, die stark an den Salzgehalt angepasst ist, was ihre schnelle Erholung und Anpassung nach dem Regen an die neuen Salzlagunen erklärt."
Die Atacama, die zwischen den Anden und einem Küstengebirge in Chile liegt, ist seit erstaunlichen 150 Millionen Jahren trocken. In dieser Zeit haben sich mehrere Bakterienarten hervorragend an die salzige, stickstoffreiche Umgebung angepasst und können schnell die kleinste Feuchtigkeit aufnehmen. Als die starken Regenfälle überflutete Lagunen verursachten, saugten die Bakterien versehentlich Wasser schneller durch ihre Membranen, als ihr Körper damit umgehen konnte. Das Ergebnis: Sie platzen in einem sogenannten osmotischen Schock auf.
Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Suche nach fremdem Leben. Vor langer Zeit hatte die Atacama mehr oder weniger gleichmäßige Ablagerungen von Nitraten (eine sauerstoffhaltige Form von Stickstoff, die Pflanzen für das Wachstum benötigen). Vor 13 Millionen Jahren konzentrierten sporadische Regenfälle die Nitrate in Tälern und Seeböden. Der Mars weist ähnliche Ablagerungen auf, und Wissenschaftler glauben, dass sie in ähnlichen Mustern von langen, trockenen Aufenthalten gebildet wurden, die von kurzfristigen Regenfällen durchsetzt sind.
Angesichts der geologischen Ähnlichkeiten zwischen Atacama und Mars ist die Atacama zu einem gemeinsamen Ersatz für den Roten Planeten geworden. In den letzten 15 Jahren haben über 300 Studien es als Marsanalog verwendet. Bereits 1976 suchten die Wikingerlander der NASA auf dem Roten Planeten nach Mikroben, indem sie Marsboden mit Wasser inkubierten.
"Nach dem Durst der Mikroben in der Atacama zu urteilen ... war es vielleicht nicht die beste Idee, Proben des Marsbodens mit Wasser zu versorgen", sagte Fairén gegenüber Live Science. "Wenn dort etwas lebendig war, haben wir sie wahrscheinlich nur ertränkt."
Seit der Zeit der Wikingerlander haben andere Roboterbesucher des Mars Bodenproben untersucht. Anfang dieses Jahres fand der Mars Curiosity Rover der NASA organische Moleküle, die zwar keine Beweise für das Leben auf dem Roten Planeten lieferten, aber auf die Möglichkeit einer alten Lebensform hinwiesen.
"Unabhängig von den Ergebnissen dieses Papiers ist es für uns wichtig, Bodenproben vom Mars zu sammeln und zur Erde zurückzukehren. Es gibt viele reaktive Komponenten, die das Studium des Bodens mit entfernten Instrumenten sehr kompliziert machen", sagte Dawn Sumner, eine Planetarin Geologe und Astrobiologe an der University of California, Davis, der nicht an der Studie beteiligt war.
Der Atacama-Vorfall im Jahr 2017 war nicht der erste - auch im Jahr 2015 wurden ungewöhnliche Regenfälle registriert, die den jährlichen Niederschlag um das Zehnfache erhöhten. Dieser Trend wurde auf den Klimawandel zurückgeführt, der die Wetterbedingungen verändert. Wenn es so weitergeht, geht Fairén davon aus, dass sich die Atacama-Mikroökosysteme grundlegend verändern werden.
"Wir würden einen vollständigen Ersatz der gegenwärtigen Ökosysteme sehen, da die jetzt in der Atacama lebenden Mikroben nicht in der Lage sein werden, an einem Ort mit großen Regenfällen weiterzuleben", sagte Fairén gegenüber Live Science. "Sie sind nicht dafür gemacht."
