Uit de studie van meteorietfragmenten die op aarde zijn gevallen, hebben wetenschappers bevestigd dat bacteriën niet alleen de barre omstandigheden in de ruimte kunnen overleven, maar ook biologisch materiaal tussen planeten kunnen transporteren. Vanwege hoe vaak meteorietinslagen waren toen het leven op aarde opkwam (ongeveer 4 miljard jaar geleden), hebben wetenschappers nagedacht of ze mogelijk de noodzakelijke ingrediënten hebben geleverd om het leven te laten gedijen.
In een recent onderzoek heeft een internationaal team onder leiding van astrobioloog Tetyana Milojevic van de Universiteit van Wenen een specifiek type oude bacteriën onderzocht waarvan bekend is dat ze gedijen op buitenaardse meteorieten. Door een meteoriet te onderzoeken die sporen van deze bacterie bevatte, stelde het team vast dat deze bacteriën zich het liefst voeden met meteoren - een vondst die inzicht kan geven in hoe het leven op aarde is ontstaan.
De studie, die onlangs verscheen in Wetenschappelijke rapporten (een door het tijdschrift bijgehouden publicatie Natuur), werd geleid door astrobioloog Tetyana Milojevic van de Universiteit van Wenen. Jarenlang hebben zij en andere leden van de Extremophiles / Space Biochemistry Group de meteoriet-geassocieerde groeifysiologie van de eencellige metallofiele bacteriën, bekend als Metallosphaera sedula, onderzocht.
Om het af te breken, maken Metallosphaera sedula deel uit van een familie die bekend staat als lithotrofen, bacteriën die hun energie uit anorganische bronnen halen. Onderzoek naar hun fysiologische processen zou inzicht kunnen geven in hoe buitenaards materiaal miljarden jaren geleden op aarde had kunnen worden afgezet, wat een constante toevoer van voedingsstoffen en energie voor opkomende micro-organismen had kunnen opleveren.
Omwille van hun studie onderzocht het team stammen van deze bacterie die werden gevonden op een meteoriet die op aarde was teruggevonden. De meteoriet in kwestie, Noordwest-Afrika 1172 (NWA 1172), is een multimetaalobject dat in 2000 werd ontdekt nabij de stad Erfoud, Marokko. Ze ontdekten dat deze bacterie het materiaal van de meteoor snel koloniseerde, veel sneller dan mineralen gevonden op aarde. Zoals Milojevic uitlegde:
'Meteoriet-fitness lijkt gunstiger voor dit oeroude micro-organisme dan een dieet op terrestrische minerale bronnen. NWA 1172 is een multimetaal materiaal, dat veel meer sporenmetalen kan opleveren om metabole activiteit en microbiële groei te vergemakkelijken. Bovendien zou de poreusheid van NWA 1172 ook de superieure groeisnelheid van M. sedula kunnen weerspiegelen. ”
Milojevic en haar collega's bepaalden dit door te onderzoeken hoe de microben ijzeroxide-moleculen naar hun cellen transporteerden en te volgen hoe hun oxidatietoestand in de loop van de tijd veranderde. Dit werd gedaan door meerdere analytische spectroscopietechnieken te combineren met transmissie-elektronenmicroscopie, die een resolutie op nanometerschaal opleverde en veelbetekenende biogeochemische vingerafdrukken op de meteoor onthulde.
Uit deze vingerafdrukken bleek dat M. sedula gedijt op de metalen onderdelen van de meteoor. Zoals Milojevic concludeerde:
"Onze onderzoeken valideren het vermogen van M. sedula om de biotransformatie van meteorietmineralen uit te voeren, microbiële vingerafdrukken op meteorietmateriaal te ontrafelen en de volgende stap te zetten naar een beter begrip van meteoriet biogeochemie."
De studie van lithotrofen die gedijen op buitenaardse objecten kan astronomen helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen over hoe en waar het leven in ons zonnestelsel is ontstaan. Het zou ook kunnen onthullen of deze objecten en de bacteriën die ze in de loop van de tijd op aarde hebben afgezet, een belangrijke rol speelden in de evolutie van het leven.
Al geruime tijd theoretiseren wetenschappers dat het leven (of de basisingrediënten daarvan) door het heelal wordt verspreid door meteoren, kometen en asteroïden. Wie weet? Misschien dankt het leven op aarde (en mogelijk in de hele kosmos) zijn bestaan aan extreme bacteriën die anorganische elementen omzetten in voedsel voor organische stoffen.
