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Biologie

Können irdische Mikroben unter Marsbedingungen wachsen?

Ein irdischer Salzspezialist wächst bei niedrigem Druck und ohne Luftsauerstoff. Der Versuch zeigt neue Möglichkeiten – unter wärmeren und nährstoffreicheren Bedingungen als auf dem Mars.

Redaktion: Benjamin Metzig. KI als Werkzeug für Text und Bild.

Dieser Beitrag entstand in einem von Benjamin Metzig geplanten und redaktionell geführten Arbeitsprozess. Er bestimmte Thema, Struktur und Maßstäbe, prüfte und überarbeitete Inhalt, Quellen und Darstellung und entschied über die Veröffentlichung. Generative KI diente dabei als Werkzeug; sie wurde auch für das Artikelbild eingesetzt. Zur Arbeitsweise der Redaktion

KI-Symbolillustration einer gläsernen Laborkammer mit rosafarbenen Kulturröhrchen; eine unscharfe Marslandschaft im Hintergrund veranschaulicht die Forschungsfrage.
KI-Symbolillustration eines Laborversuchs, keine Originalaufnahme des Versuchsaufbaus. Der Mars im Hintergrund ist ein Bildmotiv; die Kulturen wurden auf der Erde untersucht.

160 Tage lang standen die Kulturen unter Bedingungen, die für viele Lebewesen ein Ende bedeuten würden: sehr wenig Druck, extrem viel Salz, kein Luftsauerstoff. Doch der irdische Einzeller Haloferax volcanii blieb nicht bloß am Leben. Die Messungen sprechen dafür, dass er sich vermehrte und seinen Stoffwechsel aufrechterhielt.

Ja, ein irdischer Mikroorganismus kann unter dieser ausgewählten Kombination marsähnlicher Bedingungen wachsen. Die Forschenden hatten ihm allerdings auch etwas bereitgestellt, das auf dem heutigen Mars keineswegs gesichert ist: eine dauerhaft flüssige, mit Nährstoffen versorgte Umgebung bei rund 21 Grad Celsius. Der Versuch ist ein Test biologischer Möglichkeiten. Einen bewohnten Ort auf dem Mars haben die Forschenden damit nicht entdeckt.

Das Team um Adam Robinson und Scott Perl veröffentlichte die begutachtete Untersuchung am 5. November 2026 in *Applied and Environmental Microbiology*. Eine frühere Fassung war bereits im Juli als Preprint erschienen.

Woran erkennt man, dass eine Kultur wächst?

Ein überlebender Mikroorganismus kann warten. Erst wenn die Bedingungen besser werden, nimmt er seine Aktivität wieder auf. Wer dagegen zeigen möchte, dass unter schwierigen Bedingungen neues Leben entsteht, braucht mehr als den Befund: Hinterher war noch etwas Lebendiges da.

Im Versuch wurde die Flüssigkeit trüber, gemessen als optische Dichte. Gleichzeitig nahmen zugesetzte Nitrat- beziehungsweise Perchloratverbindungen ab. Das passt zu wachsenden Kulturen, die diese Stoffe für ihren Stoffwechsel nutzen. Entscheidend sind die Kontrollen: Gleich beimpfte Ansätze ohne diese Zusätze zeigten keinen entsprechenden Wachstumsanstieg; in zellfreien Ansätzen verschwanden die Verbindungen nicht vergleichbar. Jede Bedingung wurde dreifach angesetzt. Bei gewöhnlichem Erddruck fiel das Wachstum stärker aus.

Die gemeinsame Veränderung von Trübung und Chemie ist somit aussagekräftiger als jedes Signal allein. Trübung misst allerdings nicht unmittelbar jede einzelne Zellteilung. Die Forschenden nennen zusätzliche Zellzählungen und Biomassemessungen selbst als sinnvolle nächste Schritte. (Originalarbeit, Ergebnisse und Schlussfolgerungen)

Ein Salzspezialist mit anderer Atmung

Haloferax volcanii gehört zu den Archaeen. Diese Mikroorganismen sehen Bakterien oft ähnlich, bilden jedoch eine eigene große Gruppe des Lebens. Manche sind an Bedingungen angepasst, die uns lebensfeindlich erscheinen. Einen Überblick bietet unser Beitrag über Extremophile in Salzseen, Eis und Säure.

Bei der Energiegewinnung kommt es darauf an, wohin Elektronen am Ende einer Reaktionskette gelangen. In unserer Zellatmung übernimmt Sauerstoff diese Rolle. Andere Organismen können unter passenden Bedingungen andere Verbindungen einsetzen. Deshalb ist eine sauerstofffreie Atmosphäre für sie nicht zwangsläufig das Ende ihres Stoffwechsels.

Eine Vorarbeit des Teams in *Scientific Reports* vom Juni 2026 hatte gezeigt, dass Haloferax auch mit Perchlorat als solchem Elektronenakzeptor anaerob, also ohne Luftsauerstoff, wachsen kann. Dabei war ein höherer Salzgehalt nötig als bei günstigerem Wachstum mit Sauerstoff. Die passende Umgebung hängt offenbar auch davon ab, welchen Stoffwechselweg die Zelle nutzt.

Perchlorate sind oxidierende Chlorverbindungen und aus der Marsforschung bekannt. Dass ein Stoff chemisch aggressiv wirken kann, schließt seine Nutzung durch angepasste Mikroben nicht aus. Das macht ihn aber weder zu einem beliebig verfügbaren Nährstoff noch belegt es, dass derselbe Prozess auf einem anderen Planeten tatsächlich stattfindet.

Wie viel Mars steckte in den Röhrchen?

Die Kulturen standen bei 24 Millibar, ungefähr einem Zweiundvierzigstel des üblichen Luftdrucks auf Meereshöhe. Das ist sehr wenig, entspricht aber nicht einfach überall dem Druck an der Marsoberfläche. Gemeint war ein möglicher geschützter Lebensraum im flachen Untergrund. Die Lösung enthielt 225 Gramm Natriumchlorid pro Liter und weitere Bestandteile des Nährmediums; die Atmosphäre war kohlendioxidreich. Diese Werte beschreiben den Versuchsaufbau, keinen vermessenen Marsfundort. (Methoden der Originalarbeit)

Die University of Florida hebt außerdem Biofilme hervor: dichte Verbände, in denen Zellen von einer umgebenden Matrix eingebettet werden. Solche Strukturen könnten im Versuch dazu beigetragen haben, Wasser zurückzuhalten. Das ist eine mögliche Erklärung für die Stabilität der Kulturen, kein isoliert bewiesener Schutzmechanismus.

Schwarzweiße Rasterelektronenaufnahme von Haloferax-Zellen an und in einer Biofilmmatrix. Unten ein Maßstabsbalken für einen Mikrometer.
Originalmikroskopie aus der Preprint-Fassung der später begutachtet veröffentlichten Untersuchung: Haloferax-Zellen an und in einer Biofilmmatrix. Der Maßstabsbalken entspricht einem Mikrometer, einem Tausendstel Millimeter. Robinson et al., bioRxiv 2026, Abbildung 6. CC BY 4.0, unverändert. · Quelle öffnen
Aufnahme einer irdischen Laborkultur, kein Marsfund. Das Einzelbild zeigt Strukturen; der Wachstumsnachweis beruht auf zusätzlichen Messungen und Kontrollen.

Die Aufnahme zeigt, wie anders eine echte Laborkultur aussieht als ein spektakuläres Bild von vermeintlichen Marsmikroben. Sichtbar werden Zellen und ihre Umgebung. Ob die Kultur insgesamt wächst, klären die begleitenden Messungen.

Flüssig bedeutet noch nicht bewohnbar

Salz hat in dieser Geschichte zwei Seiten. Es kann Wasser das Gefrieren erschweren und sein Verdampfen bremsen. Gleichzeitig steht stark gebundenes Wasser einer Zelle weniger gut zur Verfügung. Die entscheidende Frage lautet daher nicht allein: Ist irgendwo Flüssigkeit? Temperatur, Wasserverfügbarkeit und Energieversorgung müssen zugleich passen.

Genau hier liegt ein wichtiger Gegenbefund. Eine unabhängige Modellstudie von Edgard Rivera-Valentín und Kollegen in *Nature Astronomy* untersuchte 2020 mögliche Salzlösungen auf und nahe der Marsoberfläche. In ihren modellierten Umgebungen kamen ausreichend hohe Temperatur und ausreichende Wasserverfügbarkeit für bekanntes irdisches Wachstum nicht gemeinsam zustande. Wo Flüssigkeit bestehen könnte, wäre sie häufig zu kalt oder biologisch zu wenig nutzbar.

Das widerlegt den neuen Laborversuch nicht. Es beantwortet eine andere Frage: Ob auf dem realen Planeten die benötigten Bedingungen zusammen auftreten. Eine kontrolliert warme Kultur und eine saisonale, eisige Salzlösung sind unterschiedliche Lebensräume. Das Modell schließt seinerseits nicht jede denkbare abgeschlossene Mikronische aus.

Die neue Untersuchung hielt die Temperatur bei rund 21 Grad, versorgte die Zellen mit Nährstoffen und bildete weder die gesamten Temperaturwechsel noch alle chemischen und Strahlungsbedingungen des Mars nach. Die nachgebildeten flüssigen Nischen sind bislang hypothetisch. Diese Grenzen betont auch die Universität in ihrer Mitteilung. Der NASA-Überblick zum Mars beschreibt dagegen einen heute kalten Planeten mit sehr dünner Atmosphäre und überwiegend gefrorenem Wasser.

Die unbequeme Frage für künftige Proben

Solche Versuche helfen, eine Lebenssuche gezielter zu entwerfen: Welche Kulturbedingungen müsste man anbieten, welche Reaktionen beobachten, welche Kontrollen mitführen? Ein negatives Ergebnis in einer unpassenden Nährlösung würde wenig über einen Organismus aussagen, der ganz andere Bedingungen benötigt.

Hinzu kommt die Frage nach Mitreisenden. NASA versteht unter Planetenschutz unter anderem den Schutz fremder Himmelskörper vor irdischer biologischer Verunreinigung und die Sicherung der wissenschaftlichen Untersuchung. Eine Sonde soll keine eigenen Mikroben oder deren Spuren zum späteren Fundort tragen. Unser Artikel über saubere Sonden und die Glaubwürdigkeit von Lebensspuren erklärt diesen Zusammenhang genauer.

Aus dem Haloferax-Versuch folgt nicht, dass jeder mitgebrachte Keim auf dem Mars wachsen könnte. Er zeigt, weshalb die Prüfung konkreter Organismen und konkreter Umgebungen mehr leistet als das pauschale Urteil „dort ist alles lebensfeindlich“.

Die spannende Grenze verläuft damit zwischen zwei Aufgaben: Im Labor lässt sich zeigen, was eine Zelle unter bereitgestellten Bedingungen kann. Auf dem Mars müsste erst gefunden werden, wo diese Bedingungen tatsächlich gemeinsam bestehen – und ob dort überhaupt etwas lebt.

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