Dat suggereren experimenten waaruit blijkt dat micro-organismen ook gedijen in een heel ander type atmosfeer.

Dat schrijven onderzoekers in het blad Nature Astronomy. Ze baseren zich op experimenten waarin ze aantonen dat bepaalde micro-organismen niet alleen kunnen overleven, maar zich zelfs kunnen vermenigvuldigen in een atmosfeer die voor 100 procent uit waterstof bestaat.

Dat micro-organismen in zo’n atmosfeer gedijen, heeft met name implicaties voor onze kijk op rotsachtige planeten die een slag groter zijn dan de aarde en doorgaans behoorlijk wat waterstof in hun atmosfeer hebben zitten. Zo’n waterstofrijke atmosfeer is over het algemeen omvangrijker dan de aardse atmosfeer en dus wat gemakkelijker te detecteren en analyseren. Aangenomen werd echter dat een waterstofrijke atmosfeer niet direct heel geschikt is voor het ontstaan en de instandhouding van leven. Dit nieuwe onderzoek brengt die aanname aan het wankelen.


Overleven en vermenigvuldigen
In hun studie zetten de onderzoeker E. coli-bacteriën en gist in een nagebootste atmosfeer die voor 100 procent uit waterstof bestond. Beide organismen redden zich prima. Ze overleefden én vermenigvuldigden zich. Dat laatste ging echter wel wat langzamer dan in een atmosfeer zoals wij die kennen. Zo vermenigvuldigde E. coli – behorende tot de prokaryoten – zich ongeveer twee keer trager, terwijl gist – behorende tot de eukaryoten – zich ongeveer 2,5 keer trager vermenigvuldigde. Volgens de onderzoekers is de tragere vermenigvuldiging te herleiden naar het gebrek aan zuurstof.

Complexe levensvormen
Het onderzoek suggereert dat micro-organismen zich in een waterstofatmosfeer kunnen redden. Maar kunnen ze er ook ontstaan? Onderzoeker Sara Seager denkt van wel. “We denken dat eenvoudige levensvormen op een planeet met een door waterstof gedomineerde atmosfeer kunnen ontstaan. Wel denken we dat er voorloper-moleculen die waterstof bevatten, voorhanden moeten zijn om leven te doen ontstaan. Dus een door waterstof gedomineerde planeet moet wel geschikt zijn voor het ontstaan van die moleculen.” En zelfs complexe levensvormen behoren op zo’n planeet wellicht tot de mogelijkheden. “Als complex, meercellig leven kan functioneren zonder zuurstof,” benadrukt Seager in gesprek met Scientias.nl. “Het is nog onduidelijk of zuurstof echt een vereiste is voor complex meercellig leven. Dat zou namelijk wel kunnen.”

Toekomstige telescopen
Het onderzoek van Seager en collega’s is heel belangrijk. De afgelopen jaren zijn er namelijk talloze exoplaneten ontdekt. En er wordt momenteel aan krachtige telescopen gewerkt waarmee we op die exoplaneten – en dan met name in hun atmosfeer – op zoek kunnen gaan naar sporen van leven. Op dit moment zijn er echter niet zo heel veel planeten die leefbaar worden geacht én een atmosfeer bezitten die we met toekomstige telescopen kunnen uitpluizen. En dus is het zinvol om wat meer ‘out of the box’ te denken en er niet klakkeloos vanuit te gaan dat buitenaards leven lijkt op het leven zoals wij dat kennen. “We moeten onze horizon verbreden,” stelt Seager. “Zo vergroten we de kans dat we elders sporen van leven gaan vinden.” Seager en collega’s verbreden die horizon door vast te stellen dat leven ook in afwezigheid van zuurstof en in een door waterstof gedomineerde atmosfeer kan overleven. Als we rotsachtige planeten met een waterstofatmosfeer aan het lijstje met potentieel leefbare werelden toevoegen, valt er opeens veel meer te onderzoeken. Sterker nog: het zijn juist de planeten met een waterstofatmosfeer die zich goed lenen voor het vervolgonderzoek waar toekomstige telescopen – zoals de machtige James Webb-telescoop – voor ontworpen zijn. “Waterstofatmosferen zijn omvangrijker, dat wil zeggen dat ze meer opgeblazen zijn dan atmosferen die rijk zijn aan stikstof of koolstofdioxide. En dat zorgt ervoor dat ze veel gemakkelijker bestudeerd kunnen worden,” legt Seager uit.


En als er op zo’n planeet met een opgeblazen waterstofatmosfeer iets kan ontstaan wat ook maar enigszins op bijvoorbeeld een E. coli-bacterie lijkt, dan kunnen we dat met toekomstige telescopen misschien wel detecteren. Want micro-organismen zoals E. coli produceren verschillende gassen die zich na verloop van tijd in waarneembare hoeveelheden in zo’n atmosfeer kunnen ophopen.

Nu bewezen is dat aardse micro-organismen kunnen gedijen in een waterstofatmosfeer roept dat natuurlijk de vraag op wat er nog meer allemaal mogelijk is. Het is een vraag die Seager ook bezighoudt. En ze is ervan overtuigd dat er nog veel meer typen atmosferen zijn waarin levensvormen zich – misschien wel tegen alle verwachtingen in – kunnen handhaven. Vervolgonderzoek moet daar meer helderheid over geven. In afwachting daarvan doen astronomen er in ieder geval goed aan om planeten niet te snel als onleefbaar te bestempelen en hun pijlen in de zoektocht naar leven op een breed scala aan atmosferen te richten. Want je weet maar nooit..