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Microbial Rock Inhabitants Survive Hypervelocity Impacts on Mars-Like Host Planets: First Phase of Lithopanspermia Experimentally Tested

Horneck, Gerda und Stöffler, Dieter und Ott, Sieglinde und Hornemann, Ulrich und Cockell, Charles S. und Moeller, Ralf und Meyer, Cornelia und de Vera, Jean-Pierre und Fritz, Jörg und Schade, Sara und Artemieva, Natalia A. (2008) Microbial Rock Inhabitants Survive Hypervelocity Impacts on Mars-Like Host Planets: First Phase of Lithopanspermia Experimentally Tested. Astrobiology, 8 (1), Seiten 17-44. Mary Ann Liebert, Inc.. DOI: doi:10.1089/ast.2007.0134.

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Kurzfassung

The scenario of lithopanspermia describes the viable transport of microorganisms via meteorites. To test the first step of lithopanspermia, i.e., the impact ejection from a planet, systematic shock recovery experiments within a pressure range observed in martian meteorites (5–50 GPa) were performed with dry layers of microorganisms (spores of Bacillus subtilis, cells of the endolithic cyanobacterium Chroococcidiopsis, and thalli and ascocarps of the lichen Xanthoria elegans) sandwiched between gabbro discs (martian analogue rock). Actual shock pressures were determined by refractive index measurements and Raman spectroscopy, and shock temperature profiles were calculated. Pressure-effect curves were constructed for survival of B. subtilis spores and Chroococcidiopsis cells from the number of colony-forming units, and for vitality of the photobiont and mycobiont of Xanthoria elegans from confocal laser scanning microscopy after live/dead staining (FUN-I). A vital launch window for the transport of rock-colonizing microorganisms from a Mars-like planet was inferred, which encompasses shock pressures in the range of 5 to about 40 GPa for the bacterial endospores and the lichens, and a more limited shock pressure range for the cyanobacterium (from 5–10 GPa). The results support concepts of viable impact ejections from Mars-like planets and the possibility of reseeding early Earth after asteroid cataclysms.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Microbial Rock Inhabitants Survive Hypervelocity Impacts on Mars-Like Host Planets: First Phase of Lithopanspermia Experimentally Tested
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Horneck, GerdaNICHT SPEZIFIZIERT
Stöffler, DieterMuseum für Naturkunde, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Germany.
Ott, SieglindeInstitut für Botanik, Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf, Germany.
Hornemann, UlrichErnst-Mach-Institut für Kurzzeitdynamik, Fraunhofer-Gesellschaft, Freiburg, Germany.
Cockell, Charles S.Open University, Milton Keynes, United Kingdom.
Moeller, RalfGerman Aerospace Center DLR, Institute of Aerospace Medicine, Köln, Germany and German Collection of Microorganism and Cell Cultures GmbH (DSMZ), Braunschweig, Germany
Meyer, CorneliaGerman Aerospace Center DLR, Institute of Museum für Naturkunde, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Germany Aerospace Medicine, Köln, Germany and
de Vera, Jean-Pierrenstitut für Botanik, Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf, Germany.
Fritz, JörgMuseum für Naturkunde, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Germany.
Schade, SaraMuseum für Naturkunde, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Germany.
Artemieva, Natalia A.Institute for Dynamics of Geospheres, Russian Academy of Science, Moscow, Russia and Planetary Science Institute, Tucson, Arizona.
Datum:2008
Erschienen in:Astrobiology
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:8
DOI :doi:10.1089/ast.2007.0134
Seitenbereich:Seiten 17-44
Verlag:Mary Ann Liebert, Inc.
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Lithopanspermia
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HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen (alt)
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DLR - Forschungsgebiet:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben Strahlenbiologie (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Hinterlegt von: Kerstin Kopp
Hinterlegt am:25 Feb 2008
Letzte Änderung:27 Apr 2009 14:47

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