Meeresbiologie: Die Hölle lebt

Sie haben das Tor zu Hölle geöffnet – und Leben gefunden. Von dem Forschungsschiff Joides Resolution aus haben Biologen im Atlantik einen Bohrer bis auf den Meeresgrund in 4569 Meter Tiefe herabgelassen. Und den haben sie dann noch einmal 1626 Meter tief in die Erde geschraubt – bis sie auf eine Welt stießen, in der es immer 60 bis 100 Grad Celsius heiß ist.

Ausgerechnet hier, unter dem ungeheuren Druck des Gesteins und der Wassermassen des darüber liegenden Ozeans haben John Parkes von der Cardiff University in Wales und seine Kollegen Leben gefunden. In ihren Bohrproben entdeckten die Forscher jede Menge Archaeen. Diese Urbakterien trotzten den widrigen Lebensbedingungen in bisher ungeahnten Tiefen, wie die Forscher im Fachblatt „Science“ (Band 320, Seite 1046) berichten.

Sonderlich überrascht von diesem Fund ist Karl Stetter nicht, der als Spezialist für extremes Leben das Archaeen-Zentrum der Regensburger Universität aufgebaut und bis 2002 geleitet hat. Er selbst hat solche Mikroorganismen in einem Gemisch aus Wasser, Gas und Erdöl gefunden, das Bohrungen aus einer Tiefe von einigen Tausend Metern unter dem Grund der Nordsee förderten. „Wo es Nahrung für sie gibt, finden sich bald auch Mikroorganismen“, erklärt der Münchner Forscher. Und der Begriff Nahrung ist bei diesen Organismen weit gefasst. Während Menschen und Tiere Kohlenstoffverbindungen mit Sauerstoff aus der Luft verbrennen, um Energie zu gewinnen, leben manche dieser Extremisten von Wasserstoff, den sie mit Schwefel zum hoch giftigen und ekelerregend riechenden Schwefelwasserstoff verbrennen.

Die jetzt im Gestein unter dem Nordatlantik gefundenen Mikroorganismen ernähren sich weniger exotisch, sondern eher konventionell. Im Meer rieseln die Überreste toter Organismen langsam auf den Grund herab und werden dort mit der Zeit unter Schlamm und weiteren Resten toten Meereslebens begraben. Genauso bildete sich vor rund 111 Millionen Jahren die von der Joides Resolution jetzt angebohrte Schicht. Im Laufe der Jahrmillionen häuften sich 1626 Meter neue Ablagerungen darüber und pressten sie zu festem Gestein zusammen.

Hier fanden die Forscher nicht nur Mikroorganismen, sondern auch eine spezielle Form aus deren Erbgut, die Molekularbiologen als ribosomale RNS oder kurz rRNS bezeichnen. Außerhalb eines lebendigen Organismus wird diese rRNS rasch zersetzt. Ihr Fund beweist also, dass in dieser Tiefe zumindest vor kurzem noch Leben war.

Eine weitere Entdeckung zeigt, dass auch heute noch Mikroorganismen in der Tiefe quicklebendig sind: Bis zu 4,8 Prozent der gefundenen Zellen vermehrten sich gerade. Auch die Ernährungsfrage konnten die Forscher klären, als sie das entdeckte Erbgut genauer untersuchten. In 958 Metern Tiefe stammt 67 Prozent der gefundenen rRNS aus einer Archaeengruppe, die Karl Stetter 1986 im 90 bis 100 Grad Celsius heißen Meeresgrund am Strand der italienischen Insel Vulcano entdeckt und nach dem griechischen Wort für Feuerbeere auf den Namen Pyrococcus getauft hatte. In seinen Regensburger Labors konnte der Forscher dann rasch nachweisen, dass die Feuerbeeren immer von den Überresten toter Organismen leben. Und genau diese Überreste gibt es im Gestein unter dem Meer ja reichlich. In 1626 Metern Tiefe erweisen sich sogar 88 Prozent der gefundenen rRNS als Erbmaterial von Pyrococcus.

Insgesamt neun Gesteinsproben aus Tiefen zwischen 860 und 1626 Metern unter dem Meeresgrund untersuchten die Forscher von der Uni Cardiff. In jedem Gesteinswürfel von einem Zentimeter Kantenlänge fanden sie rund 1,5 Millionen Mikroorganismen. Mit einer speziellen Färbemethode identifizierten die Wissenschaftler dann rund 60 Prozent der gefundenen Organismen als lebendig. Und da fast überall in den Ozeanen tote Lebewesen auf den Grund rieseln und von weiteren Ablagerungen überdeckt werden, könnte es gut sein, dass überall unter dem Meeresgrund ähnlich viele Mikroorganismen leben wie an der Bohrstelle.

Es ist also gut möglich, dass unter dem Meeresboden zwei Drittel aller Mikroorganismen der Erde zu Hause sind, meinen John Parkes und seine Kollegen. Die Hölle in der Tiefe quillt anscheinend vor Leben über.