Internationale Raumstation (ISS). Zwischen dem Swesda-Modul und der Solarpanele ist die EXPOSE-R Plattform zu erkennen (rot umrandet). Dort werden die Moose und die anderen Organismen integriert und bis zu 18 Monaten den Weltraumbedingungen ausgesetzt. (Bild: ESA)
Zürich – Moose wachsen oft unter extremen Bedingungen. Ob die anpassungsfähigen Pflanzen auch im All oder auf dem Mars überleben könnten, erforschen Pflanzenbiologen der Universität Zürich. Gemeinsam mit Forschenden der Universität Potsdam lancieren sie ein Experiment auf der Internationalen Raumstation ISS. Eine Sojus-Rakete startet heute, mit Moosen bestückt, von Kasachstan aus ins All. Zum ersten Mal werden solch hoch entwickelte Pflanzen dem Weltraum direkt ausgesetzt.
Lebermoose sind die evolutionär ältesten Landpflanzen und gehören zu den ersten Pflanzen, die sich etwa auf einer neu entstandenen Vulkaninsel ansiedeln. Nun lassen Pflanzenbiologen der Universitäten Zürich und Potsdam das weit verbreitete Brunnenlebermoos und das an hochalpine Standorte angepasste Flache Kissenmoos auf die Internationale Raumstation (ISS) bringen. Dabei wird ein Teil der pflanzlichen Fracht Weltraumbedingungen – wie Weltraumstrahlung und Vakuum –ein anderer Teil einer künstlich erzeugten Atmosphäre, wie sie auf dem Mars vorkommt, ausgesetzt. Experimente haben bereits gezeigt, dass Moose unter simulierten Weltraumbedingungen überleben können. Die Wissenschaftler wollen dies überprüfen und erforschen, ob die Pflanzen fähig sind, die weltraumähnlichen Umweltbedingungen auf anderen Planeten, wie dem Mars, langfristig zu überleben. «Es geht darum herauszufinden, wo die Grenze der Überlebensfähigkeit liegt», sagt Prof. Ueli Grossniklaus von der Universität Zürich.
Stabile Lebensspuren suchen
Am Mittwoch um 23 Uhr mitteleuropäischer Zeit startet eine Sojus-Rakete bestückt mit einem Raumtransporter vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur ins All. Dieser Raumtransporter wird die biologische Fracht, bestehend aus Bakterien, Urbakterien, Algen, Pilzen, Flechten und Moosen, zur ISS bringen. Die Organismen verbleiben für ein bis anderthalb Jahre auf der ISS und werden dann wieder auf die Erde zurückgeschickt. Das Hauptaugenmerk der darauf folgenden Untersuchungen liegt auf der Stabilität der Zellstrukturen, der Proteine und der DNA, wie auch auf möglichen Veränderungen bestimmter Proteine. «Widerstehen diese Zellbestandteile den Weltraum- und marsähnlichen Bedingungen in der nahen Erdumlaufbahn, so kann man sie als stabile Spuren des Lebens bezeichnen», erklärt Prof. Jasmin Joshi von der Universität Potsdam.
Nach der Rückkehr der Pflanzen wird das UZH-Team um Prof. Ueli Grossniklaus gemeinsam mit den deutschen Kollegen erforschen, wie stabil sich die Erbsubstanz unter solchen Bedingungen verhält. Dazu eignet sich das molekulargenetisch gut untersuchte Lebermoos ganz besonders. «Wir wollen das Ausmass an Erbgutschädigungen erfassen, die beispielsweise durch die extremen Strahleneinwirkungen im All auftreten», erklärt der Professor für Entwicklungsbiologie der Pflanzen. «Dank unseren Ergebnissen können wichtige Datenbanken für künftige Marsmissionen erstellt werden, um so Leben auf dem Mars zu finden», schliesst Ueli Grossniklaus. (Universität Zürich/mc/pg)
Biologie und Marsexperiment
Die Untersuchungen an den verschiedenen Organismen und biologischen Molekülen laufen innerhalb eines von der Europäischen Weltraumagentur (ESA) unterstützten Forschungsprojekts namens BIOMEX (Biologie und Marsexperiment). In diesem Projekt arbeiten Forschende aus 25 nationalen und internationalen Instituten zusammen, darunter auch Pflanzenbiologen der Universitäten Zürich und Potsdam. Geleitet wird dieses Projekt durch Dr. Jean Pierre de Vera vom Institut für Planetenforschung am Zentrum für Deutsche Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin Adlershof.