Ungewöhnlich: Autonome Kommune lebt von Kernkraft

Tief unter der südafrikanischen Savanne lebt seit Jahrmillionen eine ungewöhnliche Gemeinschaft von Bakterien, hat ein internationales Forscherteam entdeckt: Die Mikroben sind völlig abgeschnitten von der Außenwelt und beziehen ihre Energie nicht aus Sonnenlicht, sondern ausschließlich aus anorganischen Stoffen, die durch die natürliche radioaktive Bestrahlung von Wasser und Mineralien entstehen. Entdeckt wurde das Bakterienkollektiv in Wasserproben aus 2,7 Milliarden Jahre altem Basaltgestein in der Nähe von Johannesburg.
Bei einer Bohrung in der Mponeng-Goldmine stießen die Minenarbeiter auf einen wassergefüllten Hohlraum im uralten unberührten Gestein. Von dem heraussickernden Wasser nahmen die Wissenschaftler Proben und analysierten sie. Dabei fanden sie eine mikrobielle Gemeinschaft, die vollständig unabhängig von der Sonne existiert. Die dominierende Bakterienart in den Proben gehört zum Stamm Firmicutes. Sie sind sulfatreduzierende Bakterien, das heißt, sie leben von der Energie aus der Reaktion von Wasserstoff mit schwefelhaltigen Verbindungen.

Die zur Energiegewinnung benötigten Stoffe, also Wasserstoff und Sulfate, entstehen mithilfe radioaktiver Strahlung von mineralischem Uran im tiefen Gestein. Durch die energiereiche Strahlung wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespaltet, gleichermaßen entsteht Sulfat aus schwefelhaltigen Mineralien. Die Gemeinschaft existiert schon seit Millionen von Jahren: Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die unterirdischen Bakterien vor mindestens 3, maximal aber 25 Millionen Jahren von ihren oberirdischen Verwandten getrennt haben. Wie die Bakteriengemeinschaft in das fast drei Milliarden Jahre alte Gestein gekommen ist, bleibt für die Wissenschaftler noch ein Rätsel.

Lebensgemeinschaften fern jeglicher Sonneneinstrahlung sind keine neuen Entdeckungen. Jedoch hatten bisher alle untersuchten entlegenen Mikrobenpopulationen Verbindungen zum Sonnenlicht, wenn auch nicht als Hauptenergiequelle. Das Ökosystem in Südafrika ist jedoch völlig sonnenunabhängig und könnte sich nach Ansicht der Wissenschaftler unendlich lang selbst erhalten, solange die geologischen Bedingungen gegeben sind. Die autarke Bakterienpopulation existiert tiefer unter der Oberfläche als alle anderen bekannten Mikrobengemeinschaften, und ihre Entdeckung lässt neue Mutmaßungen über mögliches Leben unter der Oberfläche anderer Planeten zu.
Li-Hung Lin (Nationaluniversität Taiwan, Taipeh) et al.: Science, Bd. 314, S.479

ddp/wissenschaft.de ? Sabine Keuter


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