Arsen ist für viele Lebewesen hochgiftig. Der Grund ist vermutlich die nahe chemische Verwandtschaft mit Phosphor, einem der sechs Grundbausteine des Lebens: Arsen reagiert ähnlich, aber eben nicht genauso wie Phosphor, wenn es in Proteine oder andere Biomoleküle eingebaut wird – mit der Folge, dass diese ihre normale Funktion nicht aufrechterhalten können. Soweit die Theorie.
In der Praxis haben es ein paar Bakterien jedoch möglicherweise geschafft, dieses Problem nicht nur zu umgehen, sondern Arsen sogar in ihre Biomoleküle einzubauen, ohne dass es ihnen schadet. Entdeckt hat die Bakterien die amerikanische Astro- und Mikrobiologin Felisa Wolfe-Simon im Mono Lake, einem alkalischen, sehr salz- und arsenhaltigen Gewässer in Kalifornien.
Die Wissenschaftlerin hatte verschiedene Mikroorganismen aus dem See ins Labor gebracht und sie dort steigenden Konzentrationen an Arsen ausgesetzt, während sie gleichzeitig den Phosphorgehalt der Nährlösungen reduzierte. Das Ergebnis der Experimente: Ein Bakterienstamm, GFAJ-1 getauft, überlebte die Rosskur und pflanzte sich sogar munter weiter fort. Die anschließenden Analysen, berichtet Wolfe-Simon, hätten gezeigt, dass das Arsen tatsächlich in die Erbsubstanz DNA eingebaut war und dort den üblichen Phosphor zumindest zum Teil ersetzt hätte.
Sollte das stimmen, wäre die Entdeckung eine Sensation – GFAJ-1 wäre das erste Lebewesen überhaupt, das neben den sechs Grundelementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel ein weiteres, namentlich Arsen, zum Aufbau seiner Biomoleküle verwendet. Der Jubel der NASA, die Wolfe-Simons Arbeit zum Teil finanziert und bei Erscheinen der Veröffentlichung in einer eigens angesetzten Pressekonferenz bereits von völlig neuen Perspektiven bei der Suche nach außerirdischem Leben schwärmte, war jedoch zumindest verfrüht: Die Daten, die Wolfe-Simon und ihr Team vorgelegt haben, lassen sich fast durchgängig auch anders interpretieren, monieren mittlerweile immer mehr Forscher. So ist es beispielsweise möglich, dass das nachgewiesene Arsen lediglich an der DNA der Bakterien haftete und gar nicht eingebaut war. Zudem ist nicht sicher, dass die Mikroben ohne Phosphor leben können – die Nährmedien enthielten zumindest noch Spuren von Phosphaten, und die könnten den genügsamen Bakterien ausgereicht haben. Solange die Wissenschaftler den Beweis für den Arsen-Einbau nicht erbracht haben, ist GFAJ-1 also lediglich ein Bakterienstamm, der erstaunlich hohe Arsenkonzentrationen überleben kann. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.
