Wenn du an das Weltall denkst, fallen dir vermutlich eisige Kälte, tödliche Strahlung und das lebensfeindliche Vakuum ein. Für ein ungeschütztes irdisches Lebewesen bedeutet dieser Raum binnen Sekunden den Erstickungstod oder das Sieden der Körperflüssigkeiten bei extrem niedrigem Druck. Doch existiert tatsächlich ein Tier, das diese mörderische Umgebung unbeschadet überstehen kann? Die Antwort der Wissenschaft lautet: Ja. Bärtierchen (Tardigrada) haben im Jahr 2007 eindrucksvoll bewiesen, dass sie der offenen Leere des Weltraums trotzen können. Allerdings spazieren sie dort oben nicht munter umher – ihr Geheimnis ist eine faszinierende biologische Notbremse, die ihren Stoffwechsel fast vollständig zum Stillstand bringt.

Der beliebte YouTube-Kanal BaconRants bringt die Faszination für diesen scheinbar unzerstörbaren Winzling kurz und knackig auf den Punkt – hier sind die spannenden wissenschaftlichen Details dahinter.

Das TARDIS-Experiment: Zehn Tage im offenen Erdorbit

Den handfesten Beweis für ihre außergewöhnliche Zähigkeit erbrachte 2007 die Europäische Weltraumorganisation (ESA) gemeinsam mit schwedischen und deutschen Forschungsteams um den Ökologen Ingemar Jönsson. Im Rahmen der FOTON-M3-Mission startete das Experiment TARDIS (Tardigrades in Space). In rund 270 Kilometern Höhe öffnete sich im niedrigen Erdorbit eine externe Forschungsplattform: Tausende Exemplare zweier Bärtierchenarten (Richtersius coronifer und Milnesium tardigradum) wurden für zehn Tage direkt dem Vakuum des Alls, extremer Kälte und kosmischer Strahlung ausgesetzt.

Nach der Landung der Kapsel in Kasachstan erlebten die Forscher eine biologische Sensation: Ein beachtlicher Teil der Tiere überstand das eisige Vakuum völlig unbeschadet. Sobald die Forscher sie im Labor mit einem Tropfen Wasser rehydrierten, erwachten die mikroskopischen Organismen innerhalb weniger Stunden wieder zum Leben. Viele Tiere nahmen daraufhin normale Nahrung auf und legten Eier, aus denen vitale Nachkommen schlüpften.

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Der biologische Trick: Kryptobiose statt Superpanzer

Ein Bärtierchen übersteht das All keineswegs durch dicke Panzerungen, sondern durch einen radikalen physiologischen Rückzug. Droht ihnen extreme Austrocknung, greifen die Tiere zu einer Überlebensstrategie namens Anhydrobiose, einer Form der Kryptobiose (Scheintod).

Droht ihnen der Verlust von Feuchtigkeit, rollen sich die maximal einen Millimeter großen Achtbeiner zusammen und ziehen Beine sowie Kopf ein. In diesem sogenannten Tönnchenstadium laufen bemerkenswerte biochemische Prozesse ab:

  • Wasserverlust auf ein Minimum: Sie stoßen bis zu 97 Prozent ihres gesamten Körperwassers aktiv ab. Da im Tönnchenstadium kaum noch freie Flüssigkeit in ihren Zellen vorhanden ist, kann das Vakuum kein Zellwasser zum Kochen bringen, und gefrierendes Wasser kann keine scharfkantigen Eiskristalle bilden, die Membranen zerstören würden.
  • Molekulare Verglasung: Spezielle Proteine (wie CAHS und andere Tardigrade Disordered Proteins) sowie Zuckerverbindungen bilden eine glasartige Matrix im Zellinneren (Vitrifizierung). Sie fixieren lebenswichtige Proteine und Zellmembranen millimetergenau an Ort und Stelle, damit die Zellarchitektur nicht kollabiert.
  • Eigener DNA-Schutzschild: Viele Bärtierchenarten verfügen über einzigartige Schutzproteine wie Dsup (Damage Suppressor). Dieses Protein legt sich wie eine schützende Hülle um den DNA-Doppelstrang und dämpft Brüche durch radioaktive Partikel oder Röntgenstrahlung messbar ein.

In dieser Starre verbraucht das Tier keinen messbaren Sauerstoff und benötigt keinerlei Nahrung. Es hält die biologische Uhr buchstäblich an.

Faktencheck: Sind Bärtierchen wirklich die einzigen Überlebenskünstler?

In Webvideos wird das Bärtierchen oft als das einzige Tier bezeichnet, das im All überlebt. Als populäre Zuspitzung ist das nachvollziehbar, denn Bärtierchen waren die ersten komplexen Vielzeller, die ungeschützt dem realen Weltraumvakuum ausgesetzt wurden und sich anschließend erfolgreich fortpflanzten. Biologisch betrachtet teilen sie sich diese Fähigkeit jedoch mit einigen anderen hochspezialisierten Organismen:

  1. Die Schlafmücke (Polypedilum vanderplanki): Die Larven dieser afrikanischen Zuckmücke nutzen ebenfalls Anhydrobiose. Im Rahmen von Langzeitexperimenten an der Außenseite der Internationalen Raumstation (ISS) überstanden getrocknete Mückenlarven mehr als ein Jahr im offenen Weltraumvakuum und wurden nach ihrer Rückkehr erfolgreich rehydriert.
  2. Fadenwürmer (Nematoden): Bestimmte Fadenwürmer wie Caenorhabditis elegans können extreme Bedingungen im Dauerstadium überleben. Bemerkenswerterweise überlebten lebende Nematoden-Kulturen im Jahr 2003 sogar die tragische Zerstörung der Raumfähre Columbia beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.
  3. Mikroorganismen und Flechten: Außerhalb des Tierreichs trotzen Bakteriensporen (etwa Bacillus subtilis), Pilzsporen und Flechten (Xanthoria elegans) dem All oft noch wesentlich länger und widerstehen extremen Dosen UV-Licht.

Zudem gilt für Bärtierchen eine wichtige biologische Einschränkung: Sie überlebten die zehn Tage im Erdorbit primär dann in hohen Raten, wenn sie vor der harten, ungefilterten Sonnenstrahlung (UV-A- und UV-B-Strahlung) abgeschirmt waren. Wurden die Tiere zeitgleich dem vollen Spektrum des ungefilterten Sonnenlichts ausgesetzt, sank die Überlebensrate drastisch, da die energiereiche UV-Strahlung die DNA zu massiv schädigt.

Was die Wissenschaft von den Tieren lernen kann

Warum investieren Raumfahrtorganisationen wie die ESA und die NASA Ressourcen in die Erforschung winziger Moosbewohner? Die Entdeckungen rund um Tardigraden liefern wichtige Impulse für die moderne Forschung:

  • Medizinische Konservierung: Die Mechanismen der zellulären Verglasung könnten dabei helfen, temperaturempfindliche Impfstoffe, Blutplasma oder lebensrettende Medikamente als Trockenpräparate ohne Kühlkette haltbar zu machen.
  • Strahlenschutz in der Raumfahrt: Erkenntnisse über Reparaturproteine wie Dsup dienen als Vorbild für neue Methoden, um menschliche Zellen bei künftigen Langzeitmissionen zum Mond oder Mars vor kosmischer Strahlung zu schützen.
  • Astrobiologie und Panspermie: Die Überlebensfähigkeit getrockneter Organismen stützt Theorien, wonach einfache Lebensformen auf Gesteinsbrocken nach Meteoriteneinschlägen theoretisch durchs All zu anderen Himmelskörpern transportiert werden könnten.

Häufige Fragen

Können Bärtierchen im Weltraum aktiv leben oder sich bewegen?

Nein. Im Weltall können Bärtierchen ausschließlich in ihrem inaktiven Scheintod-Zustand (Kryptobiose) verharren. Für aktiven Stoffwechsel, Fortbewegung, Nahrungsaufnahme oder Fortpflanzung benötigen sie flüssiges Wasser, Wärme und Druck.

Wie lange können Bärtierchen im Tönnchenstadium überdauern?

Im anhydrobiotischen Zustand können viele Arten jahrelang schadlos verharren. Im Labor wurden gefrorene Exemplare nach mehr als 30 Jahren erfolgreich rehydriert und zur Vermehrung gebracht.

Warum ist direkte Sonnenstrahlung im Erdorbit so gefährlich für sie?

Im offenen Weltraum fehlt die schützende Ozonschicht der Atmosphäre. Die harte ultraviolette Strahlung spaltet chemische Bindungen und verursacht so viele Doppelstrangbrüche in der DNA, dass selbst die hochentwickelten zellulären Reparaturmechanismen der Tiere überfordert sind.

Quellen