Het wijst er namelijk op dat leven zoals wij dat hier op aarde kennen, wellicht ook kan overleven op buitenaardse werelden met een moederster die een veel genadelozer effect op haar planeet heeft dan de onze.
Dat schrijven onderzoekers in het blad Astrobiology. Ze baseren zich op experimenten met korstmos behorende tot de soort Clavascidium lacinulatum. Tijdens deze experimenten werd het korstmos gedurende drie maanden blootgesteld aan een normaal gesproken dodelijke portie UVC-straling (zie kader). Maar dat bleek niet het effect te hebben dat je misschien zou verwachten; de korstmossen stierven namelijk niet. Ze liepen wel enige schade op, maar bleken in staat om daar weer van te herstellen.
Hier op aarde worden levensvormen blootgesteld aan twee vormen van UV-straling: UVA en UVB. Dat is op zich geen probleem; het leven op aarde is daartegen bestand. Problematischer is de UVC-straling die onze zon ook afgeeft. Die is zo dodelijk dat deze vorm van straling ook wel gebruikt wordt om water, lucht of oppervlakken van potentieel schadelijke micro-organismen – zoals bacteriën en virussen – te ontdoen. Zelfs een kortdurende blootstelling aan UVC-straling is al genoeg om het DNA van een organisme te beschadigen. Gelukkig hebben we van deze vorm van ultraviolette straling normaal gesproken weinig te duchten; de atmosfeer van de aarde houdt deze namelijk tegen en voorkomt zo dat deze het aardoppervlak – en het leven aldaar – bereikt. Voor het onderzoek plaatsten wetenschappers korstmossen gedurende drie maanden onder een lamp die deze UVC-straling uitzond.
De allerbeste zonnebrandcrème
Het idee voor dit op het eerste gezicht wrede experiment ontstond toen één van de wetenschappers door de woestijn liep, waar C. lacinulatum groeit. “Het viel me op dat de korstmossen die daar groeiden niet groen zijn, maar zwart,” vertelt onderzoeker Henry Sun. “Ze doen aan fotosynthese en bevatten chlorofyl, dus je zou denken dat ze groen zijn. Dus vroeg ik me af: wat is dat pigment dat ze dragen? En dat pigment blijkt ’s werelds beste zonnebrandcrème te zijn.”
Vervolgonderzoek
Dat laatste blijkt ook uit het onderzoek, waarin wetenschappers tevens probeerden te achterhalen hoe de korstmossen die dodelijke portie UV-straling wisten te overleven. Om dit deel van het onderzoek te begrijpen, is het belangrijk om te weten dat een korstmos eigenlijk uit twee organismen bestaat: een schimmel en een groen- of blauwalg. Die twee organismen leven in mutualistische symbiose, wat betekent dat ze samenwerken om er elk beter van te worden. In het geval van C. lacinulatum is ook sprake van zo’n samenwerking tussen een schimmel en een alg. Blootstelling aan UVC-straling bleek ervoor te zorgen dat ongeveer de helft van de algencellen bezweek; maar de andere helft hield stand en bleek na afloop zelfs weer in staat om zich te vermenigvuldigen. Om uit te zoeken hoe dat toch mogelijk is, bestudeerden de onderzoekers een dwarsdoorsnede van het korstmos. Het onderzoek bevestigt wat Sun in de woestijn al opviel, namelijk: dat de toplaag van het korstmos veel donkerder is dan wat eronder zit. Om de functie van dat donkere toplaagje te achterhalen, scheidden de onderzoekers de algencellen van hun symbiotische schimmels én die donkere toplaag. Daarna werden de algencellen opnieuw aan UVC-straling blootgesteld. De cellen bezweken binnen een minuut. “We kwamen tot de conclusie dat de bovenste laag van het korstmos – een soort ‘huidje’ dat minder dan een millimeter dik is – ervoor zorgt dat alle onderliggende cellen beschermd zijn tegen straling,” legt Sun uit.
Bijkomend voordeel
Dat het korstmos deze tegen UVC-straling beschermende toplaag heeft ontwikkeld, is opmerkelijk. Want eigenlijk heeft het korstmos deze helemaal niet nodig om te overleven; de aardatmosfeer beschermt immers tegen UVC-straling – en deed dat ook al toen C. lacinulatum voor het eerst ten tonele verscheen. Alles wijst er dan ook op dat het korstmos – dat dus groeit in de woestijn – een optimale bescherming tegen UVA- en UVB-straling heeft ontwikkeld en daardoor – als een bijkomend voordeel – ook bestand is tegen UVC-straling.
Buitenaards leven
Het is heel interessant. Want hier op aarde mag UVC-straling dan geen probleem zijn; op veel andere planeten ligt dat anders. Veel van de planeten die in de afgelopen jaren zijn ontdekt, cirkelen namelijk rond sterren die intense UVC-straling afgeven. En de grote vraag is of daar wel leven kan ontstaan en standhouden. Het nieuwe onderzoek suggereert nu dat we dat zeker niet te snel moeten uitsluiten. “Wij concluderen dat UVC-intense exoplaneten niet per se onleefbaar zijn voor organismen die aan fotosynthese doen,” zo concluderen de onderzoekers in hun studie. Sterker nog, “ze kunnen wemelen van micro-organismen die net als de korstmossen in de Mojave-woestijn (…) vrijwel immuun zijn voor UVC-straling,” zo schrijven de onderzoekers.
Vasthoudendheid
“Dit onderzoek onthult de ongebruikelijke vasthoudendheid die het leven – zelfs onder de lastigste omstandigheden – tentoonspreidt,” stelt onderzoeker Tejinder Singh. “Het herinnert ons eraan dat leven zodra het is ontstaan ook alles doet om stand te houden.”
De studie bewijst zeker niet dat buitenaards leven bestaat, maar het wijst er wel op dat leven wellicht op meer plaatsen mogelijk is dan nu vaak wordt gedacht. En dat is belangrijk om in het achterhoofd te houden wanneer we gericht op zoek gaan naar buitenaards leven. In die zoektocht moeten namelijk keuzes worden gemaakt: welke planeten bestuderen we wel, welke niet? En onderzoeken zoals deze kunnen daarbij helpen.
