Ich bin überzeugt, dass wir in den 1970er Jahren Beweise für Leben auf dem Mars gefunden haben

Wir Menschen können jetzt in den virtuellen Ursprung unseres Universums zurückblicken. Wir haben viel über die Naturgesetze gelernt, die die scheinbar unendlichen Himmelskörper, ihre Entwicklung, Bewegungen und ihr mögliches Schicksal steuern. Doch ebenso bemerkenswert ist, dass wir keine allgemein akzeptierten Informationen darüber haben, ob es jenseits von uns anderes Leben gibt, oder ob wir, wie Samuel Coleridge’s Ancient Mariner, „allein, allein, ganz, ganz allein, allein auf einem weiten, weiten Meer sind!“ Wir haben nur eine einzige Erkundung gemacht, um dieses ursprüngliche Geheimnis zu lösen. Ich hatte das Glück, an diesem historischen Abenteuer als Experimentator des Labeled Release (LR)-Experiments zur Erkennung von Leben auf der spektakulären Viking-Mission der NASA zum Mars im Jahr 1976 teilzunehmen.

Am 30. Juli 1976 lieferte das LR seine ersten Ergebnisse vom Mars. Erstaunlicherweise waren sie positiv. Im weiteren Verlauf des Experiments strömten insgesamt vier positive Ergebnisse, unterstützt von fünf verschiedenen Kontrollen, von den beiden Viking-Raumsonden herunter, die etwa 4.000 Meilen voneinander entfernt gelandet waren. Die Datenkurven signalisierten den Nachweis von mikrobieller Atmung auf dem Roten Planeten. Die Kurven vom Mars ähnelten denen, die bei LR-Tests von Böden auf der Erde erzeugt wurden. Es schien, als hätten wir die ultimative Frage beantwortet.

Als das Viking Molecular Analysis Experiment jedoch keine organische Substanz, die Essenz des Lebens, nachweisen konnte, kam die NASA zu dem Schluss, dass die LR eine Substanz gefunden hatte, die Leben nachahmte, aber kein Leben. Unerklärlicherweise hat in den 43 Jahren seit Viking keiner der nachfolgenden Mars-Lander der NASA ein Instrument zum Nachweis von Leben an Bord gehabt, um diese aufregenden Ergebnisse weiterzuverfolgen. Stattdessen startete die Behörde eine Reihe von Missionen zum Mars, um herauszufinden, ob dort jemals ein für Leben geeigneter Lebensraum existierte, und, falls ja, um eventuell Proben zur biologischen Untersuchung zur Erde zu bringen.

Die NASA hält die Suche nach außerirdischem Leben für eine ihrer höchsten Prioritäten. Am 13. Februar 2019 sagte NASA-Administrator Jim Bridenstine, dass wir mikrobielles Leben auf dem Mars finden könnten. Unsere Nation hat sich nun verpflichtet, Astronauten zum Mars zu schicken. Jegliches Leben dort könnte sie und uns nach ihrer Rückkehr bedrohen. Daher ist das Thema Leben auf dem Mars jetzt in aller Munde.

Leben auf dem Mars schien weit hergeholt. Andererseits würde es schon fast ein Wunder erfordern, wenn der Mars steril wäre. Der NASA-Wissenschaftler Chris McKay sagte einmal, dass Mars und Erde seit Milliarden von Jahren „die Spucke austauschen“, was bedeutet, dass, wenn einer der beiden Planeten von Kometen oder großen Meteoriten getroffen wird, einige Auswürfe ins All schießen. Ein winziger Teil dieses Materials landet schließlich auf dem anderen Planeten und infiziert ihn vielleicht mit mikrobiologischen Anhaltern. Dass einige irdische mikrobielle Spezies in der Marsumgebung überleben könnten, wurde in vielen Labors nachgewiesen. Es gibt sogar Berichte über das Überleben von Mikroorganismen, die außerhalb der Internationalen Raumstation (ISS) dem nackten Weltraum ausgesetzt sind.

Der Vorbehalt der NASA gegen eine direkte Suche nach Mikroorganismen ignoriert die Einfachheit der Aufgabe, die Louis Pasteur 1864 gelöst hat. Er ließ Mikroben eine Heu-Infusionsbrühe kontaminieren, woraufhin Blasen ihres ausgeatmeten Gases erschienen. Bevor er lebende Mikroorganismen einfügte, erschienen keine Blasen. (Pasteur hatte zuvor festgestellt, dass das Erhitzen oder Pasteurisieren einer solchen Substanz die Mikroben abtöten würde.) Dieser elegant-einfache Test, der aktualisiert wurde, um moderne mikrobielle Nährstoffe durch die Heu-Infusionsprodukte von Pasteur zu ersetzen, wird täglich von Gesundheitsbehörden auf der ganzen Welt zur Untersuchung von Trinkwasser verwendet. Milliarden von Menschen werden so vor mikrobiellen Krankheitserregern geschützt.

Dieser Standardtest war im Wesentlichen der LR-Test auf dem Mars, modifiziert durch die Zugabe mehrerer Nährstoffe, von denen man annahm, dass sie die Erfolgsaussichten bei fremden Organismen erhöhen, und die Markierung der Nährstoffe mit radioaktivem Kohlenstoff. Diese Verbesserungen machten die LR empfindlich für die sehr geringen mikrobiellen Populationen, die für den Mars postuliert werden, falls es dort welche geben sollte, und reduzierten die Zeit für den Nachweis von irdischen Mikroorganismen auf etwa eine Stunde. Aber auf dem Mars dauerte jedes LR-Experiment sieben Tage lang. Eine Wärmekontrolle, ähnlich wie bei Pasteur, wurde hinzugefügt, um festzustellen, ob jede erhaltene Reaktion biologisch oder chemisch war.

Die Viking LR versuchte, den laufenden Stoffwechsel zu erkennen und zu überwachen, ein sehr einfacher und ausfallsicherer Indikator für lebende Mikroorganismen. Mehrere tausend Durchläufe wurden sowohl vor als auch nach Viking mit terrestrischen Böden und mikrobiellen Kulturen durchgeführt, sowohl im Labor als auch in extremen natürlichen Umgebungen. Es wurde nie ein falsch positives oder falsch negatives Ergebnis erzielt. Dies untermauert die Zuverlässigkeit der LR-Marsdaten, auch wenn ihre Interpretation umstritten ist.

In ihrem kürzlich erschienenen Buch To Mars with Love stellt meine LR-Kollegin Patricia Ann Straat viele der wissenschaftlichen Details der Viking LR auf Laienniveau dar. Wissenschaftliche Arbeiten, die über die LR veröffentlicht wurden, sind auf meiner Website verfügbar.

Zusätzlich zu den direkten Beweisen für Leben auf dem Mars, die durch die Viking LR erbracht wurden, wurden Beweise, die das Vorhandensein von mikrobiellem Leben auf dem Mars unterstützen oder damit übereinstimmen, durch Viking, nachfolgende Missionen zum Mars und Entdeckungen auf der Erde erbracht:

• Oberflächenwasser, das ausreicht, um Mikroorganismen zu erhalten, wurde auf dem Mars von Viking, Pathfinder, Phoenix und Curiosity gefunden;
• Ultraviolette (UV) Aktivierung des Marsoberflächenmaterials hat nicht, wie ursprünglich vorgeschlagen, die LR-Reaktion verursacht: Eine Probe, die unter einem UV-abschirmenden Gestein entnommen wurde, war genauso LR-aktiv wie Proben von der Oberfläche;
• Komplexe organische Stoffe wurden von den Wissenschaftlern von Curiosity auf dem Mars gefunden, möglicherweise einschließlich Kerogen, das biologischen Ursprungs sein könnte;
• Phoenix und Curiosity fanden Hinweise darauf, dass die alte Marsumgebung bewohnbar gewesen sein könnte.
• Der Überschuss an Kohlenstoff-13 gegenüber Kohlenstoff-12 in der Marsatmosphäre ist ein Hinweis auf biologische Aktivität, die bevorzugt Letzteres aufnimmt;
• Die Marsatmosphäre ist im Ungleichgewicht: Ihr CO2 sollte längst durch das UV-Licht der Sonne in CO umgewandelt worden sein; daher wird das CO2 regeneriert, möglicherweise durch Mikroorganismen wie auf der Erde;
• Terrestrische Mikroorganismen haben im Weltraum außerhalb der ISS überlebt;
• Ejecta, das lebensfähige Mikroben enthält, ist wahrscheinlich von der Erde auf den Mars gelangt;
• Methan wurde in der Marsatmosphäre gemessen; mikrobielle Methanogene könnten die Quelle sein;
• Das schnelle Verschwinden von Methan aus der Marsatmosphäre erfordert eine Senke, die möglicherweise von Methanotrophen geliefert wird, die mit Methanogenen auf der Marsoberfläche koexistieren könnten;
• Geisterhafte, sich bewegende Lichter, die Irrlichtern auf der Erde ähneln und durch spontane Entzündung von Methan entstehen, wurden auf der Marsoberfläche per Video aufgezeichnet;
• Formaldehyd und Ammoniak, die beide möglicherweise auf Biologie hindeuten, sollen sich in der Marsatmosphäre befinden;
• Eine unabhängige Komplexitätsanalyse des positiven LR-Signals identifizierte es als biologisch;
• Sechs-Kanal-Spektralanalysen des Viking-Bildgebungssystems ergaben, dass irdische Flechten und grüne Flecken auf Marsgestein die identische Farbe, Sättigung, Farbton und Intensität haben;
• Ein wurmähnliches Merkmal war auf einem von Curiosity aufgenommenen Bild zu sehen;
• Große Strukturen, die irdischen Stromatolithen (von Mikroorganismen gebildet) ähneln, wurden von Curiosity gefunden; eine statistische Analyse ihrer komplexen Merkmale zeigte weniger als eine 0.04 Prozent Wahrscheinlichkeit, dass die Ähnlichkeit allein durch Zufall verursacht wurde;
• Es wurde kein lebensfeindlicher Faktor auf dem Mars gefunden.

Zusammengefasst haben wir: positive Ergebnisse eines weit verbreiteten mikrobiologischen Tests; unterstützende Antworten von starken und vielfältigen Kontrollen; Duplizierung der LR-Ergebnisse an jedem der beiden Viking-Standorte; Replizierung des Experiments an den beiden Standorten; und das Scheitern über 43 Jahre irgendeines Experiments oder einer Theorie, um eine definitive nicht-biologische Erklärung der Viking LR-Ergebnisse zu liefern.

Was ist der Beweis gegen die Möglichkeit von Leben auf dem Mars? Die verblüffende Tatsache ist, dass es keine gibt. Außerdem haben Laborstudien gezeigt, dass einige irdische Mikroorganismen auf dem Mars überleben und wachsen könnten.

Die NASA hat bereits angekündigt, dass ihr Mars-Lander 2020 keinen Test zum Nachweis von Leben enthalten wird. Im Einklang mit dem etablierten wissenschaftlichen Protokoll bin ich der Meinung, dass man sich bemühen sollte, Experimente zum Nachweis von Leben auf die nächste mögliche Mars-Mission zu bringen. Ich und mein Co-Experimentator haben formell und informell vorgeschlagen, dass das LR-Experiment, ergänzt um die Fähigkeit, chiralen Stoffwechsel nachzuweisen, zum Mars geschickt wird, um die Existenz von Leben zu bestätigen: Nicht-biologische chemische Reaktionen unterscheiden nicht zwischen „linkshändigen“ und „rechtshändigen“ organischen Molekülen, aber alle Lebewesen tun es.

Darüber hinaus könnte das Chiral LR (CLR) die Ergebnisse des Viking LR bestätigen und erweitern. Sie könnte feststellen, ob das entdeckte Leben dem unseren ähnlich ist oder ob es eine separate Entstehung gab. Dies wäre eine fundamentale wissenschaftliche Entdeckung für sich. Ein kleiner, leichter CLR wurde bereits konstruiert und sein Prinzip durch Tests verifiziert. Er könnte leicht in ein Fluginstrument umgewandelt werden.

In der Zwischenzeit sollte ein Gremium von Fachwissenschaftlern alle relevanten Daten der Viking LR zusammen mit anderen und neueren Beweisen für Leben auf dem Mars überprüfen. Eine solche objektive Jury könnte, wie ich, zu dem Schluss kommen, dass die Viking LR tatsächlich Leben gefunden hat. In jedem Fall würde die Studie wahrscheinlich wichtige Hinweise für die Suche der NASA nach ihrem heiligen Gral liefern.