Chinesischer Wissenschaftler erinnert sich, wie Leben über den Wolken gefunden wurde
Wie hoch kann das Leben reichen? Für den größten Teil der Menschheitsgeschichte war die Antwort eine Vermutung. Ein neuer Essay eines chinesischen Wissenschaftsautors, der diese Woche auf der Blogplattform von ScienceNet veröffentlicht wurde, zeichnet die überraschend dramatische Geschichte der Bemühungen nach, dies herauszufinden, und das Bild, das sich ergibt, ist eines geduldiger, manchmal zufälliger Entdeckung.
Die Geschichte beginnt in den 1930er Jahren, als ein Heliumballon des United States Army Air Corps namens Explorer II etwa 22 Kilometer in den Himmel aufstieg. Er trug sterile Probenahmegeräte, die sich beim Abstieg öffneten und Luft aus der Stratosphäre einfingen. Zurück im Labor kultivierten die Forscher die Proben und fanden zehn Arten von Bakterien und Pilzen. Es war das erste Mal, dass jemand lebende, kultivierbare Mikroben aus dieser Höhe gewann, und die Leistung wurde 1936 gemeldet. Damals war die Arbeit durch die Werkzeuge der Zeit begrenzt: Es gab keine Möglichkeit, Organismen anhand ihrer DNA zu identifizieren, sodass Wissenschaftler nicht sagen konnten, ob die Mikroben echte Bewohner der oberen Atmosphäre oder lediglich Passagiere waren, die vom Boden mitgebracht wurden.
Diese Mehrdeutigkeit verfolgte das Feld jahrzehntelang. Jede neue Behauptung von Leben in extremer Höhe sah sich demselben Einwand ausgesetzt: Kontamination. Ein Ballon, ein Flugzeug oder eine Rakete konnte leicht Sporen in der Nähe der Oberfläche aufnehmen und sie in einer weit oben gesammelten Probe ablagern. Der Essay stellt fest, dass die Forscher reagierten, indem sie ihre Methoden verschärften, Geräte sterilisierten, Sammler zu präzisen Zeitpunkten öffneten und schlossen und Kontrollen entwarfen, die zeigen konnten, ob ein Mikrob tatsächlich in der Stratosphäre geschwebt hatte.
Es stand mehr auf dem Spiel als Neugier. Die Definition der Obergrenze der Biosphäre ist wichtig, um zu verstehen, wie sich das Leben auf dem Planeten ausbreitet, wie widerstandsfähig Zellen gegen Strahlung und Kälte sind und ob die Erdatmosphäre Organismen zwischen Kontinenten transportieren könnte. Sie prägt auch das Denken über Leben anderswo im Sonnensystem, wo ähnliche Extreme von Temperatur und Strahlung herrschen.
Moderne Techniken änderten das Spiel. Mit der DNA-Sequenzierung mussten Wissenschaftler Mikroben nicht mehr in einer Schale züchten, um zu wissen, dass sie existierten. Sie konnten genetisches Material aus Höhenproben mit bekannten Arten und, entscheidend, mit den Mikroben vergleichen, die auf dem Boden und auf dem Probenahmegerät selbst gefunden wurden. Dadurch konnten sie echte Höhenflieger mit weit mehr Zuversicht von blinden Passagieren unterscheiden, als die Ballonpioniere aufbringen konnten.
Der Autor des Essays, der unter dem Namen Zhang Wuchang schreibt, behandelt die Geschichte als eine Lektion in wissenschaftlicher Demut. Die frühen Forscher irrten sich nicht, begeistert zu sein, aber ihnen fehlten die Werkzeuge, um ihre eigenen Fragen zu beantworten. Jede Generation erbte sowohl die Entdeckungen als auch die Zweifel der vorherigen, und jede Runde der Technologie schob die Grenze ein wenig höher und machte sie ein wenig solider.
Für Leser weit weg von jedem Labor ist die Erzählung eine Erinnerung daran, dass einige der grundlegendsten Fakten über unseren Planeten erst vor kurzem geklärt wurden und dass die Grenze zwischen Himmel und lebendiger Welt dünner und seltsamer ist, als es scheint. Der vollständige Bericht, Teil einer längeren Serie, erscheint auf ScienceNet, einem von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften betriebenen Wissenschaftsblog-Netzwerk.