Ein Wüstenmoos, das das Potenzial hat, auf dem Mars zu wachsen

Das Wüstenmoos Syntrichia caninervis ist ein vielversprechender Kandidat für die Marskolonisierung dank seiner extremen Fähigkeit, raue Bedingungen zu ertragen, die für die meisten Lebensformen tödlich sind. Das Moos ist bekannt für seine Fähigkeit, Dürrebedingungen zu überstehen, aber Forscher Bericht im Journal Die Innovation dass sie auch eisige Temperaturen von bis zu -196 °C, hohe Gammastrahlungswerte und simulierte Mars-Bedingungen mit diesen drei Stressfaktoren überleben kann. In allen Fällen schien eine vorherige Dehydrierung den Pflanzen zu helfen, damit fertig zu werden.

„Unsere Studie zeigt, dass die Umweltresistenz von S. caninervis der einiger hoch stresstoleranter Mikroorganismen und Bärtierchen überlegen ist“, schreiben die Forscher, zu denen die Ökologen Daoyuan Zhang und Yuanming Zhang sowie der Botaniker Tingyun Kuang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gehören.

„S. caninervis ist eine vielversprechende Kandidatin für die Pionierpflanze zur Kolonisierung außerirdischer Umgebungen und legt den Grundstein für den Aufbau biologisch nachhaltiger menschlicher Lebensräume außerhalb der Erde.“

In einer kleinen Anzahl früherer Studien wurde die Fähigkeit von Mikroorganismen, Algen, Flechten und Pflanzensporen getestet, den extremen Bedingungen des Weltraums oder des Mars standzuhalten. Dies ist jedoch die erste Studie, in der ganze Pflanzen getestet werden.

Syntrichia caninervis ist eine weit verbreitete Moosart mit weltweiter Verbreitung. Sie wächst in außergewöhnlich extremen Wüstengebieten wie Tibet, der Antarktis und den zirkumpolaren Regionen als Teil der biologischen Bodenkruste – einer weit verbreiteten und widerstandsfähigen Bodenbedeckungsart, die häufig in trockenen Gebieten zu finden ist. Angesichts der Fähigkeit des Mooses, extremen Umweltbedingungen zu überleben, beschlossen die Forscher, seine Grenzen im Labor zu testen.

Um die Kältetoleranz des Mooses zu testen, lagerten die Forscher die Pflanzen drei und fünf Jahre lang bei -80 °C (in einem Ultratiefkühlschrank) und 15 und 30 Tage lang bei -196 °C (in einem Tank mit flüssigem Stickstoff). In allen Fällen regenerierten sich die Pflanzen nach dem Auftauen, obwohl ihre Erholung langsamer verlief als bei Kontrollproben, die dehydriert, aber nicht eingefroren worden waren. Pflanzen, die vor dem Einfrieren nicht dehydriert worden waren, erholten sich langsamer als Pflanzen, die getrocknet und dann eingefroren wurden.

Das Moos zeigte auch die Fähigkeit, Gammastrahlen zu überleben, die die meisten Pflanzen töten würden, und Dosen von 500 Gy schienen das Wachstum der Pflanzen sogar zu fördern. Zum Vergleich: Menschen erleiden bei einer Exposition von etwa 50 Gy schwere Krämpfe und sterben. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass S. caninervis zu den strahlungstolerantesten bekannten Organismen gehört“, schreiben die Forscher.

Abschließend testeten die Forscher die Fähigkeit des Mooses, marsähnliche Bedingungen zu überstehen, indem sie die Planetary Atmospheres Simulation Facility der Chinesischen Akademie der Wissenschaften nutzten. Die Marsbedingungen des Simulators umfassten Luft, die zu 95 % aus CO2 bestand, Temperaturen, die zwischen -60 °C und 20 °C schwankten, hohe UV-Strahlung und niedrigen Luftdruck.

Getrocknete Moospflanzen erreichten innerhalb von 30 Tagen eine Regenerationsrate von 100 %, nachdem sie ein, zwei, drei und sieben Tage lang den Bedingungen auf dem Mars ausgesetzt waren. Hydratisierte Pflanzen, die nur einen Tag lang dem Simulator ausgesetzt waren, überlebten ebenfalls, obwohl sie sich langsamer regenerierten als ihre ausgetrockneten Gegenstücke.

„Obwohl es noch ein weiter Weg ist, bis wir auf anderen Planeten autarke Lebensräume schaffen können, haben wir das große Potenzial von S. caninervis als Pionierpflanze für das Wachstum auf dem Mars nachgewiesen“, schreiben die Forscher.

„Mit Blick auf die Zukunft erwarten wir, dass dieses vielversprechende Moos zum Mars oder zum Mond gebracht werden könnte, um die Möglichkeit der Pflanzenbesiedlung und des Pflanzenwachstums im Weltraum weiter zu testen.“