Forschung zeigt, dass ein Wüstenmoos unter Marsbedingungen wachsen kann

Die Besiedlung des Mars ist ein langfristiges Ziel der Menschheit. Deshalb ist es wichtig, dass wir entdeckt haben, dass ein Wüstenmoos unter den extremen Bedingungen dieses Planeten wachsen kann.

Syntrichia caninervis
Das Moos Syntrichia caninervis hat die Fähigkeit, in extremen Umgebungen wie der Antarktis, Tibet oder zirkumpolaren Gebieten zu gedeihen. Jetzt haben sie entdeckt, dass es sich auch unter den extremen Bedingungen des Mars entwickeln könnte.

Es heißt Syntrichia caninervis und ist ein Moos, das sich als möglicher Kandidat für die Besiedlung des Mars herausgestellt hat. Es ist bekannt für seine extreme Fähigkeit, Bedingungen zu tolerieren, die für die meisten Lebensformen tödlich sind, wie Europa Press berichtet. Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Xiaoshuang Li vom Chinesischen Institut für Geologie entdeckte, dass sie zusätzlich zu ihrer anerkannten Widerstandsfähigkeit gegen extreme Trockenheit bis zu -196 ºC aushalten kann.

Diese Forschung hat das große Potenzial von Syntrichia caninervis als Pionierpflanze für das Wachstum auf dem Mars gezeigt. Es ist zu hoffen, dass dieses Moos in nicht allzu ferner Zukunft auf den Mars oder den Mond gebracht werden kann, um die Möglichkeit seiner Anpassung weiter zu testen.

Die Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Arbeit werden im Innovationsteil von Science Direct veröffentlicht. Darin wird hervorgehoben, dass sich viele Pläne für die Besiedlung anderer Planeten durch den Menschen auf die Anpassung von Nutzpflanzen für den Anbau in kontrollierten Umgebungen konzentrieren. Für diese Siedlungenwerden jedoch auchPionierpflanzen benötigt, die in den Böden und unter den widrigen Bedingungen extraterrestrischer Umgebungen, wie etwa auf dem Mars,wachsen können.

In diesem Zusammenhang wird die außergewöhnliche Umweltresistenz von Syntrichia caninervis, einem Wüstenmoos, das in verschiedenen extremen Umgebungen wächst, beschrieben. Dieses Moos weist eine bemerkenswerte Toleranz gegenüber Austrocknung auf, da es selbst nach dem Verlust von mehr als 98 Prozent seines zellulären Wassergehalts seine photosynthetischen und physiologischen Aktivitäten innerhalb von Sekunden nach der Rehydrierung wieder aufnehmen kann.

Leben unter extremen Bedingungen

Diese Moose vertragen extrem niedrige Temperaturen und regenerieren sich selbst dann noch, wenn sie 5 Jahre lang in einem Gefrierschrank bei -80 °C oder einen Monat lang in flüssigem Stickstoff gelagert werden. Syntrichia caninervis ist auch superresistent gegen Gammastrahlung und kann unter simulierten Marsbedingungen überleben und seine Vitalität aufrechterhalten. Wenn sie gleichzeitig einer anoxischen Atmosphäre (ohne Sauerstoff), extremer Austrocknung, niedrigen Temperaturen und intensiver UV-Strahlung ausgesetzt wird, reagiert sie weiterhin perfekt.

Die Forscher stellen fest, dass die Studie zeigt, dass Syntrichia caninervis zu den stressresistentesten Organismen gehört. Diese Arbeit liefert grundlegende Erkenntnisse über die Mehrfach-Stresstoleranz dieses Wüstenmooses. Deshalb ist es eine vielversprechende Pionierpflanze für die Besiedlung extraterrestrischer Umgebungen, die den Grundstein für den Bau biologisch nachhaltiger menschlicher Lebensräume außerhalb der Erde legt.

Die Studie zeigt, dass die Umweltresistenz von S. caninervis größer ist als die einiger hoch stresstoleranter Mikroorganismen und Bärtierchen. In einigen früheren Studien wurde die Fähigkeit von Mikroorganismen, Algen, Flechten und Pflanzensporen nachgewiesen, den extremen Umgebungsbedingungen im Weltraum oder auf dem Mars standzuhalten, aber dies ist die erste Studie, in der ganze Pflanzen getestet wurden.

Von der Erde zum Mars

Die Erforschung und Besiedlung extraterrestrischer Lebensräume ist ein ehrgeiziges Ziel, das die Nachhaltigkeit der Menschheit langfristig verbessern könnte. Der Mars gilt als der wahrscheinlichste Planet für eine künftige menschliche Besiedlung. Bislang wurden auf dem Mars keine Lebensformen entdeckt. Daher könnte es notwendig sein, Organismen von der Erde einzuführen, um erdähnliche Bedingungen zu schaffen, die für menschliches Leben auf dem Mars geeignet sind - ein Prozess, der als Terraforming bekannt ist.

Moos-Grafik
Die Grafik zeigt die Eigenschaften des Syntrichia caninervis-Mooses und seine Fähigkeit, sich an extreme Umgebungen anzupassen.

Das Terraforming erfordert die Auswahl geeigneter Organismen von der Erde oder die Entwicklung neuer Organismen, insbesondere von Pflanzen, die unter schwierigen extraterrestrischen Bedingungen gedeihen können. Pflanzen wie Moose bieten wichtige Vorteile für das Terraforming, z. B. Stresstoleranz, hohe photoautotrophe Wachstumskapazität und das Potenzial, unter schwierigen Bedingungen erhebliche Mengen an Biomasse zu produzieren. Syntrichia caninervis ist eine weit verbreitete Moosart mit einer großen globalen Verbreitung.

Dieses Moos wächst in außerordentlich extremen Wüstengebieten wie Tibet, der Antarktis und den zirkumpolaren Regionen. Es wird Teil der biologischen Bodenkruste, einer Art weit verbreiteter und widerstandsfähiger Pflanzendecke, die häufig in Trockengebieten zu finden ist. Die Wissenschaftler haben die Umweltbedingungen des Mars nachgebildet, mit einer Atmosphäre, die zu 95 Prozent aus Kohlendioxid besteht, einem Temperaturbereich zwischen -20 ºC und +20 ºC, hoher UV-Strahlung und niedrigem atmosphärischen Druck. Dennoch erreichten die getrockneten Moospflanzen eine Regenerationsrate von 100 Prozent in 30 Tagen, nachdem sie 1, 2, 3 und 7 Tage lang den Marsbedingungen ausgesetzt waren.

Quellenhinweis:
Xiaoshuang Li et al. ,The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments
DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100657