By Liz Langley

Wir Menschen denken, dass wir ziemlich heißes Zeug sind – aber das hängt davon ab, was man misst. Wenn es darum geht, raue Bedingungen zu ertragen, gibt es zum Beispiel Lebewesen auf dieser Welt, die uns wie einen Haufen Muffins aussehen lassen.

Treffen Sie die Extremophilen, so genannt, weil sie Umgebungen aushalten können, die so extrem heiß, kalt, salzig, sauer, alkalisch, unter Druck stehend, trocken, radioaktiv oder unfruchtbar sind, dass sie uns auslöschen würden wie ein Streichholz in einem Hurrikan. Ihre Superkräfte sind so beeindruckend, dass die NASA sie zu Sammelkarten gemacht hat, genau wie Superman.

Extremophile können nicht nur außergewöhnliche Dinge tun, sie haben auch unseren Blick dafür geöffnet, was Leben ist und welche Art von Umgebungen es unterstützen können, was unsere Sicht auf das Potenzial für Leben auf anderen Planeten erweitert, sagen Wissenschaftler.

„Leute, die mit Extremophilen arbeiten, haben so ziemlich die gleichen Bedürfnisse wie Leute, die zum Mars gehen, außer dass sie normalerweise selbst vor Ort sein können, um die Instrumente zu bedienen; sie müssen das nicht von einem Roboter erledigen lassen. Aber was die Technologie und die Techniken angeht, ist es wirklich dasselbe“, sagt Jay Nadeau, außerordentlicher Professor für biomedizinische Technik an der McGill University, der extremophile Bakterien in der kanadischen Arktis untersucht.

Ihr Team war das erste, das die Mikrobengattung Thiomicrospira beschrieb, die leichte Modifikationen in ihrer Zellstruktur aufweist, die es ihr ermöglichen, in ihrer eisigen Heimat zu gedeihen.

Extremophile könnten uns auch bei irdischeren Belangen helfen, von Pharmazeutika bis hin zur Energiegewinnung, aber, so Nadeau, „eine Menge dieser Arbeit wird wirklich nur aus dem Interesse heraus getan, herauszufinden, was es auf dem Planeten Erde gibt, über das wir nicht Bescheid wissen … und davon gibt es eine Menge.“

Bonus: Einige von ihnen sind einfach hinreißend. Hier sind fünf der coolsten Extremophilen.

Bärtierchen und Tiaras

Keine Frage – wenn es einen Wettbewerb für niedliche Extremophile gäbe, würden die Bärtierchen (oben) gewinnen. Sie haben sogar einen niedlichen Spitznamen – „Wasserbär“ – und sehen aus wie Seekühe in Raumanzügen zu Halloween.

Mit einer Länge von etwa einem Millimeter ist das Bärtierchen ein Polyextremophiler, was bedeutet, dass es in der Lage ist, zahlreiche raue Bedingungen zu überleben. Sarah Bordenstein vom Marine Biological Laboratory in Woods Hole schreibt, dass sie Temperaturen von -328 °F (200 °C) bis zu 304 °F (151 °C), Wasser- und Sauerstoffmangel, „kochenden Alkohol“ (wer hat sich das ausgedacht?) und das Tausendfache der Strahlung, die wir ertragen können, aushalten können.

Eine Art, wie sie überleben, ist, indem sie in Kryptobiose gehen, einen Zustand der Suspended Animation, in dem Körperfunktionen wie der Stoffwechsel vorübergehend abgeschaltet werden. Sie bleiben in diesem geschrumpften Zustand – den man „Tun“ nennt -, bis sich die Bedingungen verbessern. Sie sind dafür bekannt, dass sie dies seit Jahrzehnten tun.

Verständlicherweise ist das Bärtierchen zu einer Art Pop-/Nerd-Kultur-Liebling geworden, mit seiner liebenswerten Tasse, die auf allem erscheint, von eigenen T-Shirts über Mauspads bis hin zu, nun ja, Tassen.

Nein, wir haben keine Nummer für ihren Agenten.

Brine Shrimp: Salzige Überlebenskünstler

Wer von uns Popcorn, Chips und salzige Snacks essen könnte, bis er platzt, kann sich leicht mit den Halophilen identifizieren, einer Kreatur, die in sehr salzigen Umgebungen gedeiht. Die Great Salt Lake Salinenkrebse sind Halophile, die an Orten wie dem Great Salt Lake in Utah zu Hause sind, der teilweise zehnmal salziger ist als der Ozean.

Sole-Garnelen sind solche super salzhaltigen Überlebenskünstler, weil, laut dem Great Salt Lake Ecosystem Program, ihr äußerer Körper wasserundurchlässig ist, so dass das Salzwasser nur durch das Maul eintritt. Zwei Pumpen, die Kiemen der Garnele und eine spezielle Halsdrüse, filtern das Salz heraus und helfen, das Salzgleichgewicht im Körper zu halten.

Sie haben außerdem drei Arten von Hämoglobin, ein Protein, das Sauerstoff im Blut bindet. Der Hämoglobingehalt in der Garnele steigt, wenn der Salzgehalt des Wassers zunimmt.

Methaneiswurm

Sie sehen vielleicht außerirdisch aus, aber die unten abgebildete hässliche Kreatur ist ein Methaneiswurm, der 1997 hier auf der Erde entdeckt wurde und auf dem Meeresboden des Golfs von Mexiko lebt. Diese extremophilen, flachen, rosafarbenen, bis zu zwei Zentimeter langen Würmer wurden gefunden, als sie sich in Methanhügeln eingruben und wahrscheinlich von den Bakterien lebten, die auf dem Methan wachsen.

Wenn Sie so aussehen würden, würden Sie sich auch eingraben.

Wesentlich weniger grässlich sind Gletschereiswürmer, verschnörkelte schwarze Kreaturen von einigen Zentimetern Länge. Daniel Shain, Lehrstuhlinhaber für Biologie an der Rutgers-Camden, hat Eiswürmer an weit entfernten Orten von Tibet bis Alaska aufgespürt – teilweise finanziert von National Geographic. (Schauen Sie sich ein Video der Eiswürmer in Alaska an.)

Bei einer von Shain geleiteten Wanderung berichtete Doug O’Harr von der Anchorage Daily News, dass er so viele Würmer gesehen hat, dass ein Gletscher „spärliche Haare gesprossen zu haben schien.“

Gletschereiswürmer sind „das größte bekannte Tier, das seinen Lebenszyklus auf Gletschereis vollendet, was eine ziemliche Leistung ist“, schrieb Dan in einer E-Mail.

Sie ernähren sich von Algen und sind ähnlich wie Regenwürmer, aber ihre Körperfunktionen – Reproduktion, Stoffwechsel, Wachstum – finden alle an der Gefriergrenze statt, bei etwa 32° Fahrenheit (0° Celsius). Steigen die Temperaturen jedoch um ein paar Grad auf etwa 4° Celsius, halten die Würmer das nicht aus – sie schmelzen schließlich und sterben.

Das zeigt, dass unsere Vorstellung von „extrem“ relativ ist.

„Rauschender Feuerball“ Mikrobe

Auf manchen Bildern sieht Pyrococcus furiosus aus wie eine abstrakte Zeichnung eines Fantasia-Goldfisches, auf anderen wie ein Karamellbonbon, das ein wenig zu lange in der Schale liegt. Im wirklichen Leben bevorzugt dieser zähe kleine Anaerobier, dessen Name „rauschender Feuerball“ bedeutet, Wassertemperaturen am Siedepunkt: 212° Fahrenheit (1000° Celsius), was ihn zu einem Hyperthermophilen macht. Thermophile mögen es heiß, Hyperthermophile würden sich die Hölle für den Urlaub aussuchen.

Karl Stetter entdeckte P. furiosus in den 1980er Jahren in den geothermisch aufgeheizten Meeressedimenten der italienischen Vulkaninseln. (Siehe weitere Bilder von Meeresmikroben.)

Russell McLendon von Mother Earth News berichtete in diesem Frühjahr, dass Wissenschaftler an der University of Georgia an den Genen des Feuerballs herumgebastelt haben, um eine Version der Mikrobe zu erschaffen, die kühlere Klimazonen bevorzugt und eher auf Kohlendioxid als auf ihre üblichen Kohlenhydrate steht. Die Hoffnung ist, eine Variante des Feuerballs zu schaffen, die Kohlendioxid einatmet und es in Treibstoff umwandelt.

Wenn das geschafft ist, hätten wir gerne eine Katze, die Wut einatmet und sie in Donuts verwandelt. Wissenschaft? Irgendjemand?

Strahlenresistente Bakterien

Schön, widerstandsfähig, geheimnisvoll … alle Qualitäten einer Film-Noir-Heldin sind in diesem Bakterium Dienococcus radiodurans verpackt, das – zumindest auf diesem Bild – wie ein wechselnder Stimmungsring aussieht.

Das Genome News Network sagt, es wurde „vor fast fünfzig Jahren in einer Dose Hackfleisch entdeckt, die verdarb, obwohl sie durch Strahlung sterilisiert worden war“, und dass die Strahlenresistenz das preisgekrönte Talent dieses Polyextremophilen ist. Wenn ihr Genom durch Strahlung zerstört wird, näht D. radiodurans es einfach wieder perfekt zusammen – und zwar ziemlich schnell – und macht weiter.

Die Lazurus-Mikrobe, wie sie genannt wird, hält den Guinness-Weltrekord-Titel für die „strahlenresistenteste Lebensform“ – sie kann etwa 3.000 Mal so viel Strahlung aushalten wie wir. Und es ist ein einzelliger Organismus.

Das macht ihn für Wissenschaftler von großem Interesse: Herauszufinden, wie die Mikroben der Strahlung widerstehen, könnte Aufschluss darüber geben, wie man Menschen vor verschiedenen Arten der Strahlenbelastung schützen kann, von der Chemotherapie bis zu Sonnenschäden.

So … was haben Sie heute gemacht?