Nahezu jeder Flecken der Erde ist belebt. Von der Stratosphäre bis hunderte Meter tief im Schlamm der Tiefsee findet man Viren, Pilze und Bakterien. Doch selbst auf unserer Welt gibt es Orte, die so fremd und feindselig sind, dass Leben dort unmöglich scheint. Aber: Der Eindruck täuscht fast immer.

Oberfläche eines mit Mine Tailings verseuchten Gewässers
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 Bild vergrößernBergwerksabwässer

Arsen und andere Schwermetalle, dazu Wasser so sauer wie Batteriesäure: In den Abwässern von Bergwerken wie der Iron Mountain Mine in Kalifornien vermutet wohl kaum jemand Leben. In dem Bergwerk fördert man seit Beginn des 19. Jahrhunderts sulfidische Metallerze wie Pyrit – die sich durch Oxidation in Schwefelsäure verwandeln und weitere giftige Metalle aus dem Gestein herauslaugen. Tatsächlich aber blüht tief in der Mine das Leben: Ein Biofilm aus Archaeen und Bakterien bedeckt einen See dieser Minenabwässer; eine eigentümliche Lebensgemeinschaft, die davon lebt, zur Energiegewinnung Eisen oder Schwefel zu oxidieren. Dieses Ökosystem erschließt sich sogar neue Ressourcen, indem es aktiv dazu beiträgt, weiteres Erz aufzulösen. Solche Lebensgemeinschaften funktionieren sogar hunderte Meter tief im Berg, fernab vom Sonnenlicht.

Blick auf eines der Trockentäler: Eine Mondlandschaft aus Geröll, eingefasst von Bergrücken
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 Bild vergrößernTrockenwüsten in der Eiswüste

Ganz Antarktika ist von einem kilometerdicken Eispanzer bedeckt. Ganz Antarktika? Nein! Eine Ansammlung von Tälern am McMurdo-Sund ist hinter den Höhen des Transantarktischen Gebirges von den Gletschern geschützt. Doch das heißt nicht, dass diese eisfreien Ecken lebensfreundlicher sind als der Rest des Kontinents. Im Gegenteil: Die Täler sind die unwirtlichste Landschaft der Erde, trockener als die Atacama-Wüste in Chile. Vom antarktischen Inlandeis her stürmen fast ständig extrem trockene katabatische Winde; Temperaturen über dem Gefrierpunkt sind selten. Der ganzjährig gefrorene Boden enthält viel Salz. Die einzigen echten Oasen in diesen Todeszonen sind die tiefen Bereiche einiger durchgehend zugefrorener Seen, in denen spezialisierte Mikroorganismen leben.

Ein Schwarzer Raucher
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 Bild vergrößernSchwarze Raucher

Bis zu 400 Grad Celsius heiß wird das Wasser, das aus Schwarzen Rauchern strömt – Hydrothermalquellen am Meeresboden. Der Wasserdruck in der Tiefe sorgt dafür, dass das Wasser nicht siedet. Diese infernalischen Quellen sind jedoch reich an Leben: Spezialisierte Bakterien und Archaeen gedeihen noch bei über 100 Grad Celsius, weit jenseits der Temperaturgrenzen anderer Organismen. Das erreichen die Mikroben durch spezielle Anpassungen, zum Beispiel ist ihre DNA-Doppelhelix durch ein Protein, die reverse Gyrase, stärker verdreht als diejenige normaler Organismen, weshalb sie trotz der höheren Temperatur weniger beweglich ist. Außerdem enthalten ihre Membranmoleküle, aus denen die Außenhaut der Zelle besteht, öfter die stabilen Ether- statt Esterbindungen.

Meister der Hitze sind Archaeen, die zusätzlich Lipide besitzen, die die ganze Membran durchziehen und eine Einzelschicht bilden. Solche Organismen wie Pyrodictium occultum überleben sogar bei Temperaturen von mehr als 120 Grad Celsius. Zusätzlich zu den hyperthermophilen Bakteriengemeinschaften ernähren die Schwarzen Raucher auch höheres Leben – Tiere, die sich von Bakterien ernähren oder die gar von Schwefelwasserstoff lebende Mikroorganismen als Symbionten halten wie die Röhrenwürmer der Gattung Riftia. Das Leben an diesen Quellen allerdings ist gefährlich: Die Schwarzen Raucher sitzen überwiegend auf den Mittelozeanischen Rücken, die vulkanisch weitaus aktiver sind als Vulkangebiete an Land. Ein Ausbruch kann das Ökosystem binnen Minuten vernichten oder umgekehrt die Zufuhr an heißem Wasser versiegen lassen. Wie die Lebewesen der Isolation der heißen Oasen und ihrer Vergänglichkeit trotzen, ist noch weitgehend unbekannt.

Die Station Vostok aus der Vogelperspektive. Man sieht Fahrzeuge und ein bisschen Technik, die Station selbst ist unterm Eis.
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 Bild vergrößernDie antarktische Eiskappe

Die russische Station Wostok liegt am kältesten Punkt der Erdoberfläche, im Zentrum der ostantarktischen Eiskappe. Dort, fast 3500 Meter über dem Meer, fallen die Temperaturen auf bis zu 90 Grad Celsius unter dem Gefrierpunkt. Das Eis erscheint, abgesehen von dem, was die Forscher mitbrachten, steril. Doch das stimmt nicht. Die Eisschichten der Antarktis enthalten unzählige Mikroorganismen – sogar fast eine halbe Million Jahre altes antarktisches Eis wird von lebenden Bakterien bewohnt, wie Experimente des Biologen John Priscu zeigten. Die Gesamtmasse der Mikroben im Eis reicht nach Schätzungen bis zum 1000-Fachen der Menschheit. Noch bemerkenswerter ist, was unter dem Eis schlummert: ein 250 Kilometer langer See, der seit etwa 15 Millionen Jahren von der Außenwelt abgeschnitten ist. Weil das Wasser des Sees vermutlich viel Sauerstoff enthält, spekulieren Fachleute, dass dort sogar noch vielzellige Tiere leben könnten, deren Evolution einen anderen Pfad eingeschlagen hat als an irgendeinem anderen Ort der Erde.

Blick über das öde Tal auf den Vulkan Kichpinych
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 Bild vergrößernRusslands Tal des Todes

Auf der Halbinsel Kamtschatka weit im russischen Osten, ohnehin schon einer der unwirtlichsten Flecken der Erde, erstreckt sich am Fuß des Vulkans Kichpinych ein Tal, das mit seinen nackten gelb-braunen Gesteinen auch auf dem Mars liegen könnte. Das einzige Zeichen von Leben sind die Überreste von Tieren, die in der gelb-braunen Einöde zu Grunde gingen. Mehr als 200 Kadaver bargen sowjetische Forscher im Zeitraum von 1975 bis 1983 aus dem Tal – überwiegend kleine Nagetiere, aber auch größere Raubtiere, die von der vermeintlich leichten Beute angelockt wurden. Die Tiere sterben durch giftige Gase, vor allem Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff, die aus dem Vulkan austreten und sich in den Senken sammeln.

Blick in einen Bergwerkstunnel
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 Bild vergrößernKilometertief in der Erde

Der einsamste Organismus der Welt lebt in 2800 Meter Tiefe unter Südafrika. Völlig abgeschlossen von der Erdoberfläche lebt der vorläufig als Desulforudis audaxviator bezeichnete Organismus in der 60 Grad heißen Lösung, die in den Klüften des Tiefengesteins zirkuliert. Zum Vorschein kam der Mikroorganismus nur, weil im umgebenden Gestein auch Gold vorkommt – Fachleute identifizierten das Bakterium im tiefsten Bergwerk der Welt, der Mponeng-Goldmine in der südafrikanischen Provinz Gauteng. Desulforudis ist nicht das einzige Bakterium, das in solchen tiefen Kluftwässern lebt, die seit Millionen Jahren von der Oberfläche abgeschnitten sind. In der gleichen Mine identifizierten Fachleute bereits eine Bakteriengemeinschaft, die seit 20 Millionen Jahren von der Oberfläche getrennt ist. Sogar in zwei Milliarden Jahre altem Wasser einer kanadischen Mine glauben Fachleute Spuren von Leben gefunden zu haben.

Salzskulptur in der Atacama
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 Bild vergrößernDer Mars auf Erden

Die Atacama, der trockenste Platz der Erde außerhalb der Polargebiete, ist eine über 100 000 Quadratkilometer große Einöde aus Lava, Geröll und Salz. Teile davon sind so fremdartig, dass die NASA dort Instrumente für zukünftige Marsmissionen testet – sogar die auf der Marsoberfläche verbreiteten, aggressiven Perchlorate hat die Wüste zu bieten. Das wenige Wasser, das man dort findet, sammelt sich in Salzseen. Trotz der extremen Bedingungen ist die durch zwei Bergketten von Regen geschützte Region nicht völlig tot: Insbesondere an ihren Rändern gedeihen mehrere hundert gut angepasste Tier- und Pflanzenarten. Die ungewöhnlichsten Organismen gedeihen jedoch auf dem Cerro Paranal und bedienen das Very Large Telescope Array der Europäischen Südsternwarte.