Das Leben wie wir es kennen, folgt einem Dogma der Natur. Ob Einzeller, Pflanze, Tier oder Mensch, jedes Lebewesen benötigt zumindest sechs chemische Grundzutaten: Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor. Seit vier Milliarden Jahren belebt diese unumstößliche Kombination unseren Planeten, zusammen mit Salzen, und anderen Elementen wie Zink, Kobalt und Mangan. Nun könnte sie ergänzt worden sein.

Nichts Geringeres behauptet Felisa Wolfe-Simon. Die Biologin vom US Geological Survey , der amerikanischen Geoforschungsbehörde, spürt seit Jahren einem alternativen Rezept des Lebens nach. Nun ist sie fündig geworden. Zusammen mit ihren Kollegen berichtet sie von einem außergewöhnlichen Organismus. Ein Bakterienstamm aus der Familie der Halomonadaceae mit dem kryptischen Namen GFAJ-1 lebt und wächst möglicherweise wie kein zweites bekanntes Lebewesen. Es nutzt eine Alternative zum Grundrezept des Lebens: Anstelle des lebenswichtigen Elements Phosphor verbaut es Arsen in seinen Eiweißen, Fetten, gar in seiner DNA. "Unsere Funde sind eine Erinnerung daran, dass das Leben, wie wir es kennen, viel flexibler sein könnte, als wir es gemeinhin annehmen oder uns vorzustellen wagen", sagt Wolfe-Simon.

Ihre Forschung wird unter anderem vom astrobiologischen Programm der US-Weltraumbehörde Nasa unterstützt. Auf einer Pressekonferenz am Donnerstagabend um 20 Uhr berichtet Wolfe-Simon von ihrer Entdeckung. Was unter Weltraumfans vorher im Internet Aufsehen erregt hat, ist ein Satz aus der Ankündigung: Man werde "einen astrobiologischen Fund diskutieren, der die Suche nach Beweisen für außerirdisches Leben beeinflussen wird".

Die Pressekonferenz der Nasa (in englischer Sprache) Quelle: Nasa

Allerdings geht es um einen zutiefst irdischen Fund. Im Matsch des kalifornischen Mono Lake stießen die Forscher auf das Bakterium. Das Bassin, das sich an die östliche Flanke des Hochgebirgszugs der Sierra Nevada schmiegt, ist für Wissenschaftler besonders interessant. Nicht nur ist der See extrem salzhaltig, sondern trägt auch große Mengen Arsen in sich. Das Element ist bekannt als wirksames Gift. Schon Monarchenmeuchler benutzten es, um ihre Opfer qualvoll sterben zu lassen. Die leicht süßliche und geruchlose Substanz lässt sich vorzüglich ins Essen mischen. Die unwirtliche Gegend am Mono Lake beherbergt hingegen Organismen, die Arsen nicht nur aushalten können, sondern auch als Energiequelle nutzen. Ideale Vorrausetzungen für die Suche nach den chemischen Grenzen des Lebens.

In der Petrischale züchteten Wolfe-Simon und ihr Team die Mikroorganismen heran, die sie am Mono Lake entdeckten. Allerdings setzten die Forscher die Lebewesen auf eine strenge Arsendiät. Anstelle von Phosphor und seinen Verbindungen mussten die Mikroben schrittweise mit immer höheren Arsenmengen zurechtkommen. Ein Bakterienstamm, GFAJ-1, überlebte die toxische Tortur nicht nur, sondern wuchs weiter. Seine natürlichen Phosphat-Bestandteile ersetzte es dafür mehr und mehr mit Arsenat, dem Salz des Elements. Wirklich gut ging es GFAJ-1 mit seinem arsenhaltigen Stoffwechsel aber nicht. Viel wohler fühlte sich der Organismus, wenn er Phosphor bekam.

Doch wie ist es möglich, dass ein hochtoxischer Stoff wie Arsen Phosphor ersetzen kann? "Beide Elemente sind sich verdammt ähnlich", sagt der Geomikrobiologe Ralf Conrad vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie. Arsen ist auch deshalb so giftig, weil es sich in Form von Arsenat in unsere Moleküle einschleusen kann. Hier versucht es an die Stelle des Phosphats zu rücken. Allerdings bringt das den Körper durcheinander. Arsenat zerstört den Stoffwechsel.

Allein die Tatsache, dass lebende Zellen probieren, Arsenat einzubauen, hatte Wolfe-Simon zusammen mit den Astrobiologen Ariel Anbar und Paul Davies von der Arizona State University auf eine gewagte Idee gebracht. Nicht nur seien Lebensformen denkbar, die auf Arsen basieren, "vielmehr könnten sie sich auf der urzeitlichen Erde entwickelt haben und in ungewöhnlichen Umgebungen noch heute fortbestehen."