Es war ein Paukenschlag, als vor rund zwei Jahren US-Forscher den Fund einer Lebensform meldeten, die sich den Gesetzen der Biologie zu widersetzen schien: Die Bakterien aus den arsenreichen Sedimenten des Salzwassersees Mono Lake in Kalifornien könnten in ihrem Organismus Phosphor durch Arsen ersetzen, hieß es. Doch nun haben gleich zwei unabhängige Studien gezeigt, dass es sich bei der Sensationsmeldung wohl um einen Irrtum handelte.
Die Studie der Forscher um Felisa Wolfe-Simon vom astrobiologischen Institut der NASA in Kalifornien hatte bereits seit der Veröffentlichung 2010 für Aufregung und Kritik in der Fachwelt gesorgt. Kein Wunder, denn ein Grundsatz der Biologie stand infrage: Alle Lebensformen sind auf Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor angewiesen. Phosphorverbindungen bilden dabei beispielsweise einen Grundbestandteil der DNA, der Trägersubstanz der Erbinformationen aller Lebewesen. Darüber hinaus ist das Element an vielen fundamentalen Stoffwechsel- und Regulationsprozessen in Zellen beteiligt.
Laut den Ergebnissen von Felisa Wolfe-Simon und ihren Kollegen wäre aber das Bakterium namens GFAJ-1 in der Lage gewesen, diesen Grundbaustein der Biologie komplett durch das ? normalerweise giftige ? Arsen zu ersetzen. Die spektakulären Ergebnisse lenkten den Blick sogar ins Universum: Wenn es derart fremdartige Bakterien sogar auf der Erde gebe, könnte das Leben auf fernen Planeten ebenfalls alternative Formen der Biologie hervorgebracht haben, so die Spekulationen. Doch dieser Euphorie folgt nun offenbar die Ernüchterung.
Es geht doch nicht ohne Phosphat
Ein Forscherteam um Marshall Reaves von der US-Universität Princeton kommt nach der Überprüfung der Studienergebnisse nämlich zu dem Schluss: Das Erbgut und alle anderen fundamentalen Zellbestandteile der GFAJ-1 Bakterien sind doch mit Phosphor bestückt ? und nicht mit Arsen. Das konnten die Forscher mit umfangreichen Untersuchungen zweifelsfrei belegen. Die zweite Studie von Forschern um Thomas Erb vom Institut für Mikrobiologie in Zürich bestätigt diese Ergebnisse. Ihren Daten zufolge handelt es sich nur um ein extrem arsentolerantes Bakterium, das aber durchaus geringe Mengen Phosphat in seiner Umwelt benötigt: Auf Nährmedium, das tatsächlich völlig frei von diesem Nährstoff ist, wachsen die skurrilen Bakterien nicht.
Um herauszufinden, wie es zu den falschen Ergebnissen kommen konnte, haben die Schweizer Forscher die 2010 publizierten Daten noch einmal genau unter die Lupe genommen. Demnach müssen bei den Untersuchungen des Bakteriums doch stets geringe Spuren von Phosphat im Nährmedium vorhanden gewesen sein. Diese reichten offenbar für das Überleben des Bakteriums aus. Wahrscheinlich seien die Phophatspuren von den NASA-Wissenschaftlern unterschätzt worden, vermuten Thomas Erb und seine Kollegen.
Thomas Erb (Institut für Mikrobiologie in Zürich) et al.: Science, doi: 10.1126/science.1218455 Marshall Reaves (US-Universität Princeton) et al.: Science, doi: 10.1126/science.1219861 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
