Je leest:

Antivries voor Marsmicroben

Antivries voor Marsmicroben

Auteur: | 23 maart 2007

Marsbacteriën bestaan, maar we hebben ze om zeep geholpen. Joop Houtkooper en Dirk Schulze-Makuch denken dat er op Mars microben leven die geen water als celvloeistof hebben, maar een mengsel van water en waterstofperoxide(H2O2). NASA’s Viking-landers zouden zulke microbes in 1976 over het hoofd hebben gezien – of zelfs om zeep hebben gebracht met hun experimenten.

Marsbacteriën bestaan, maar we hebben ze om zeep geholpen. Dat is kort gezegd de hypothese van natuurkundig ingenieur (en onderzoeker naar paranormale verschijnselen) Joop Houtkooper, tot voor kort verbonden aan de Justus-Liebig-universiteit in het Duitse Giessen. Volgens Houtkooper en astrobioloog Dirk Schulze-Makuch van de Washington State University in Pullman kunnen er op Mars microben leven die geen water als celvloeistof hebben, maar een mengsel van water en waterstofperoxide (H2O2) – een zeer agressief molecuul dat onder andere gebruikt wordt om haren te blonderen. De Amerikaanse Vikinglanders, die in 1976 biologische experimenten uitvoerden op het Marsoppervlak, zouden die ongewone levensvormen niet hebben opgemerkt. Sterker: de Marsbacteriën hebben de proeven niet overleefd.

Model van de Viking-lander. Deze sondes van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie onderzochten Mars in de jaren ’70 op sporen van leven. bron: NASA.

Het is niet voor het eerst dat onderzoekers vraagtekens zetten bij de conclusies die NASA dertig jaar geleden trok uit de Viking-experimenten. Die zouden geen aanwijzingen hebben opgeleverd over het bestaan van leven op de rode planeet – dat is nog steeds de officiële lezing. Maar Gilbert Levin van het Amerikaanse bedrijf Spherix, indertijd onderzoeksleider van een van de Vikingproeven, heeft dat altijd bestreden. Hij zegt blij te zijn met de recente publicatie van Houtkooper en Schulze-Makuch, ook al gooien die het over een heel andere boeg. ‘Het onderwerp staat eindelijk weer op de agenda,’ aldus Levin.

Dat er geen groene mannetjes op Mars rondlopen staat al bijna honderd jaar vast. Maar op de kleine, koude planeet zouden in principe wel micro-organismen kunnen leven. De twee onbemande Vikings, met chemische laboratoria aan boord, moesten daar uitsluitsel over geven. Ze schepten hapjes Marszand op, waaraan water met voedingsstoffen werd toegevoegd. Maar er leek geen sprake te zijn van voedselopname en stofwisseling, en organische moleculen werden ook al niet gevonden. Wel traden er in sommige gevallen onverwacht heftige chemische reacties op, maar die werden achteraf verklaard door aan te nemen dat er sterk oxiderende chemicaliën op het Marsoppervlak zouden voorkomen.

Maar volgens Houtkooper en Schulze-Makuch waren de Viking-experimenten uitsluitend geschikt voor het ontdekken van leven zoals wij dat hier op aarde kennen, met water als intracellulaire vloeistof. Waterstofperoxide-bacteriën zouden niet bestand zijn tegen de Vikingproefjes, waarbij de bodemmonsters vaak besprenkeld werden met water. De celwanden zouden het begeven, het vrijkomende waterstofperoxide zou de organische moleculen spontaan afbreken, en de meetinstrumenten gaven vervolgens niets bijzonders te zien. Hun ideeën worden binnenkort gepubliceerd in het International Journal of Astrobiology, en vormden het gesprek van de dag tijdens een groot sterrenkundecongres in Seattle, begin dit jaar, waar Schulze-Makuch een presentatie hield.

De bacterie Deinococcus Radiodurans is extreem bestendig tegen straling, extreme temperaturen en zelfs mutatieverwekkende chemicaliën. De bacterie overleeft dat alles door zijn beschadigde DNA razendsnel te repareren. bron: Michael Daly / USUHS / DOE. , Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Houtkooper (63), momenteel werkloos en woonachtig in Ouderkerk aan de Amstel, noemt leven op Mars “een oude hobby”. ‘Ik heb nooit erg geloofd in de conclusie dat Mars zo dood is als een pier,’ zegt hij. Tijdens een internationaal congres over bioastronomie, in juli 2004 in Reykjavik, presenteerde hij zijn speculatieve ideeën over de mogelijke rol van waterstofperoxide in Marsmicroben. ‘Het werkt als een soort antivries, waardoor celwanden intact blijven, ook bij temperaturen van vijftig graden onder nul. Natuurlijk is het allemaal nog heel hypothetisch, maar het idee klopt aardig met de Vikingresultaten.’ Dat hij in Giessen onderzoek deed naar paranormale verschijnselen heeft hij in Reykjavik niet verzwegen, zegt Houtkooper. ‘Daar reageerde men tamelijk laconiek op. Maar zonder de samenwerking met Schulze-Makuch zou ik nu waarschijnlijk wel als een outsider zijn beschouwd.’

Schulze-Makuch, die in Giessen geologie studeerde en begin jaren negentig naar de Verenigde Staten verhuisde, was geïntrigeerd geraakt door de Viking-experimenten toen hij een populair-wetenschappelijk boek over buitenaards leven schreef. ‘Ik verbaasde me over de ad hoc-verklaringen voor de onverwacht heftige chemische reacties in sommige experimenten,’ zegt hij. ‘Ik had het gevoel dat er een consistente en eenduidige verklaring moest zijn voor álle Vikingresultaten.’ Vanwege zijn onderzoek aan extremofiele levensvormen – micro-organismen die uitstekend gedijen onder de meest uitzonderlijke omstandigheden – raakte hij geïnteresseerd in de waterstofperoxide-ideeën van Houtkooper. ‘Extremofielen op aarde hebben vaak een zeer sterk aangepaste biochemie om zich in leven te houden. Op dezelfde manier kunnen microben op Mars heel veel baat hebben bij waterstofperoxide.’

De robotarm van NASA’s Viking Lander duwt een rots opzij (links) en schept een hapje Marsgrond op om mee te experimenteren. bron: NASA.

Volgens Inge Loes ten Kate, die in Leiden astrobiologisch onderzoek deed en nu werkzaam is op het Goddard Space Flight Center van NASA, zijn er inderdaad spectroscopische aanwijzingen dat er op het Marsoppervlak waterstofperoxide voorkomt, hoewel het molecuul snel wordt afgebroken door ultraviolet zonlicht. Schulze-Makuch denkt dat die kleine hoeveelheden waterstofperoxide een biologische oorsprong kunnen hebben. ‘Het is een interessante hypothese,’ zegt Ten Kate. ‘Er wordt alsmaar gezocht naar leven zoals we dat ook hier op aarde kennen. Waarom zou je je blik niet eens wat verruimen? Ik vind het wel goed dat dat nu gebeurt. Een beetje controverse kan geen kwaad.’

Ook Viking-onderzoeker Gilbert Levin is blij met de publicatie, ‘hoewel je die waterstofperoxide helemaal niet nodig hebt,’ voegt hij er snel aan toe. Volgens Levin heeft zijn experiment met radioactieve voedingsstoffen in 1976 onomstotelijk aangetoond dat er organische stofwisseling op Mars voorkomt. De meetresultaten van Levins experiment werden indertijd door NASA echter aan onbekende chemische reacties toegeschreven, omdat de andere Vikingproeven geen teken van leven lieten zien. ‘Maar inmiddels staat vast dat een van die andere instrumenten bij lange na niet de vereiste gevoeligheid had,’ zegt Levin. ‘Dat blijkt uit controle-experimenten die hier op aarde zijn uitgevoerd.’

Schulze-Makuch benadrukt dat hij het zeker niet in alles eens is met Levin, ‘al heeft hij wel een paar bruikbare ideeën.’ En de theoretische modelberekeningen waarmee geofysicus Lewis Dartnell van het University College London onlangs in het nieuws kwam deren hem ook niet in het minst. Volgens Dartnell en zijn collega’s kunnen micro-organismen alleen op grote diepte onder het Marsoppervlak overleven vanwege de grote hoeveelheden dodelijke straling – Mars heeft geen beschermend magneetveld zoals de aarde. ‘Maar wij hebben zelf laboratoriumproeven uitgevoerd waaruit blijkt dat een bescherming van een paar centimeter Marszand al voldoende is,’ zegt Schulze-Makuch. ‘Ik hecht altijd nog meer waarde aan experimenten dan aan modelberekeningen.’

ALH84001 is een meteoriet afkomstig van Mars. Een onderzoeksteam van het ANSMET project (Antarctic search for meteorites) vond de meteoriet in december 1984 in Allen Hills, Antarctica. De meteoriet werd vijftien miljoen jaar geleden de ruimte in geslingerd na een grote inslag op Mars. Na een lange reis door de interplanetaire ruimte sloeg de meteoriet zo’n dertienduizend jaar geleden op onze aarde in.

ALH84001 werd in 1996 beroemd toen Science een artikel publiceerde van Dr. McKay (NASA) over mogelijke sporen van leven die in de meteoriet gevonden zouden zijn. De meteoriet werd door velen als het eerste bewijsstuk van het bestaan van buitenaards leven gezien. Een verhitte discussie over de achtergrond van de in de meteoriet gevonden structuren volgde. Inmiddels worden de sporen die een biologische achtergrond hebben, uitgelegd als verontreinigingen van aardse micro-ogranismen. Het is dus nog steeds wachten op het eerste bewijsstuk van ruimtereizende bacteriën. Bron: NASA

De eerstvolgende Marslander, Phoenix geheten, wordt in augustus 2007 gelanceerd en moet volgend voorjaar afdalen naar het noordpoolgebied van Mars, waar onder andere scheikundige proeven worden gedaan. Houtkooper probeert nu te voorspellen wat de uitkomst van die experimenten zal zijn als zijn waterstofperoxide-theorie juist is – je verwacht dan misschien net iets andere resultaten. ‘Een experimentele toetsing van de hypothese is helaas niet zo simpel,’ zegt hij. Echte biologische experimenten heeft Phoenix overigens ook niet aan boord. Hetzelfde geldt voor NASA’s Mars Science Laboratory, een grote Marswagen die in 2009 gelanceerd wordt en waar Inge Loes ten Kate nu aan meewerkt.

Gilbert Levin kijkt daar al lang niet meer van op. Al zijn voorstellen voor een klein instrument waarmee de vraag naar het bestaan van Marsbacteriën definitief kan worden beantwoord, zijn categorisch door NASA afgewezen. ‘Er heerst daar een soort faalangst als het gaat om leven op Mars,’ zegt Levin. ‘NASA is dertig jaar geleden in verlegenheid gebracht doordat het dure Vikingproject geen eenduidig antwoord opleverde, en nu zijn ze bang om opnieuw voor schut te staan. Die faalangst heeft niets met wetenschap te maken, maar alles met politiek.’

Levins hoop is dat biologen – mede door het werk van Houtkooper en Schulze-Makuch – eindelijk gedwongen worden om opnieuw naar de resultaten van zijn experiment te kijken, en dat NASA de dertig jaar oude conclusies van het Viking-onderzoek zal heroverwegen. Ten Kate ziet meer in nieuw onderzoek ter plekke. ‘Als er in de toekomst geen Marsbacteriën worden gevonden, zou ik dat verbazingwekkender vinden dan dat we wel wat vinden,’ zegt ze. Houtkooper lijkt wat minder uitgesproken. ‘Maar,’ zegt hij, ‘als er geen leven blijkt te bestaan, blijft natuurlijk de grote vraag hoe de Vikingresultaten dán verklaard moeten worden.’

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Allesoversterrenkunde.nl.
© Allesoversterrenkunde.nl, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 maart 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.