Überragende Weltraumtauglichkeit: Sporen der Moosart Physcomitrium patens überstehen neun Monate im Vakuum

Eine aktuelle Untersuchung japanischer Biologen hat die bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit der Sporen des gewöhnlichen Mooses Physcomitrium patens gegenüber den extremen Bedingungen des offenen Weltraums eindrucksvoll bestätigt. Dieses uralte Landpflanzenexemplar, das vor rund 500 Millionen Jahren erstmals die Erde besiedelte, verbrachte insgesamt 283 Tage – was ungefähr neun Monaten entspricht – auf der Außenverkleidung der Internationalen Raumstation (ISS). Die Forschungsergebnisse, die am 20. November 2025 veröffentlicht wurden, belegen, dass ein signifikanter Anteil dieser mikroskopisch kleinen Strukturen ihre volle Keimfähigkeit bewahren konnte. Dies eröffnet vielversprechende Perspektiven für zukünftige Konzepte zur Lebenserhaltung außerhalb unseres Planeten.

Die Forschungsgruppe um Professor Tomomichi Fujita von der Universität Hokkaido ließ sich zu diesem Projekt durch die bekannte Zähigkeit von Moosen inspirieren, die selbst unter den härtesten terrestrischen Bedingungen gedeihen, etwa in den Hochlagen des Himalaya oder der Antarktis. Die Sporen wurden im März 2022 mit dem Versorgungsfrachter Cygnus NG-17 in den Orbit transportiert und im Januar 2023 durch die SpaceX CRS-16 Mission zur Erde zurückgebracht. Vor dem eigentlichen Weltraumflug hatten Laborversuche, welche die kosmische Umgebung simulierten, bereits gezeigt, dass die Sporophyten, also die eingekapselten Sporen, eine etwa tausendfach höhere Toleranz gegenüber ultravioletter (UV) Strahlung aufwiesen als empfindlichere Zellstrukturen wie Brutkörper, die in Simulationen eine Sterblichkeitsrate von 70 % durch UV-Exposition zeigten.

Auf der Außenhülle der ISS waren die Proben einer Kombination aus extremen Belastungen ausgesetzt: dem vollständigen Vakuum, der Mikrogravitation und heftigen Temperaturschwankungen, die von etwa -196°C bis zu 55°C reichten. Obwohl die intensive UV-Strahlung als der potenziell schädlichste Faktor galt, erwies sich die schützende Hülle der Spore, das Sporangium, als ein effektiver biologischer Schild. Nach ihrer Rückkehr zur Erde zeigten die Proben, die dem gesamten Spektrum der kosmischen Stressfaktoren ausgesetzt waren, eine Überlebensrate von beachtlichen 86%. Jene Proben, die vor direkter UV-Bestrahlung geschützt waren, schnitten mit einer Keimfähigkeit von 97% sogar noch besser ab und näherten sich damit den Werten der terrestrischen Kontrollgruppen an.

Angesichts dieser hohen Überlebensquote modellierte Professor Fujitas Team vorsorglich die potenzielle Lebensdauer der Sporen im Weltraum und schätzte diese auf bis zu 5600 Tage, was umgerechnet etwa 15 Jahre bedeutet. Diese Daten liefern eine solide Grundlage für die Planung biologischer Komponenten in langfristigen interplanetaren Missionen. Allerdings mahnte Dr. Agata Zupanska vom SETI-Institut zur Vorsicht. Sie betonte, dass das Überleben im Ruhezustand nicht gleichbedeutend mit aktivem Wachstum und Gedeihen in einer fremden Umgebung sei. Die entscheidenden Fragen, ob P. patens unter verminderter Schwerkraft und veränderter Atmosphärenzusammensetzung auf dem Mond oder Mars aktiv wachsen kann, bleiben weiterhin Gegenstand intensiver zukünftiger Forschung.

Aus Sicht der angewandten Astrobiologie sind diese Erkenntnisse von direkter Relevanz für die Entwicklung bio-regenerativer Lebenserhaltungssysteme (BLSS). Solche Systeme sollen Astronauten mit Sauerstoff versorgen und bei der Bodenbildung auf extraterrestrischen Stützpunkten assistieren. Moose gelten als ideale Pioniere für die Kolonisierung neuer Oberflächen, da sie das Potenzial besitzen, Regolith in lebensfähigen Substrat umzuwandeln. Obwohl bei den überlebenden Exemplaren eine leichte Reduktion des Chlorophyll-a-Gehalts um 20% festgestellt wurde, beweist ihre nachgewiesene Keimfähigkeit ein enormes evolutionäres Reservoir, das in pflanzlichen Sporen verankert ist.