{"id":2188,"date":"2026-09-24T03:52:55","date_gmt":"2026-09-24T00:52:55","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/?p=2188"},"modified":"2026-09-24T17:47:53","modified_gmt":"2026-09-24T14:47:53","slug":"mikrobiologische-ueberraschungen-ausserirdischen-lebens-umgekehrte-panspermie-terrestrische-mikroorganismen-koennen-den-weltraum-besiedeln","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/2026\/09\/24\/mikrobiologische-ueberraschungen-ausserirdischen-lebens-umgekehrte-panspermie-terrestrische-mikroorganismen-koennen-den-weltraum-besiedeln\/","title":{"rendered":"Mikrobiologische \u00dcberraschungen au\u00dferirdischen Lebens: Umgekehrte Panspermie. Terrestrische Mikroorganismen k\u00f6nnen den Weltraum besiedeln"},"content":{"rendered":"

Kosmische Strahlung und aggressive Umgebungen t\u00f6ten Mikroorganismen nicht ab; sie erhalten sogar einen aktiven Stoffwechsel aufrecht, der Mutationen \u201eheilt\u201c. Dies f\u00fchrt zur Hypothese der umgekehrten Panspermie: Terrestrische Mikroorganismen k\u00f6nnten den Weltraum \u201eerobern\u201c und zum Ursprung des Lebens auf anderen Planeten werden. Andererseits existierte das fr\u00fche Leben auf der Erde unter so unterschiedlichen Bedingungen wie heute, dass es beinahe fremdartig erscheinen mag. Die Erforschung dieser Systeme hilft uns nicht nur zu verstehen, wo Leben existieren k\u00f6nnte, sondern auch, wie es aussehen k\u00f6nnte.<\/span><\/p>\n

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Vergangenheit<\/span><\/h2>\n

Experimente haben best\u00e4tigt, dass es au\u00dferhalb der ISS lebende Organismen gibt, deren DNA trotz widriger Bedingungen, einschlie\u00dflich kosmischer Strahlung, unver\u00e4ndert bleibt, wie RIA Novosti vom Zentralen Forschungsinstitut f\u00fcr Maschinenbau (JSC TsNIIMash), dem f\u00fchrenden Forschungsinstitut der Roscosmos State Corporation, erfuhr.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Die Ergebnisse umfassen zudem Vertreter typischer terrestrischer und mariner Bakterien, darunter auch solche aus der Barentssee und dem Boden Madagaskars. Dies deutet auf einen \u201eaufsteigenden Transport\u201c bakterieller DNA aus der Troposph\u00e4re in die Ionosph\u00e4re hin: Lebewesen in 400 km H\u00f6he sind keine zuf\u00e4lligen Bewohner.<\/span><\/p>\n

Kosmische Strahlung und aggressive Umgebungen t\u00f6ten Mikroorganismen nicht ab; sie erhalten sogar einen aktiven Stoffwechsel aufrecht, der Mutationen \u201eheilt\u201c, erkl\u00e4rten Wissenschaftler. Dies f\u00fchrt zur Hypothese der umgekehrten Panspermie: Terrestrische Mikroorganismen k\u00f6nnten den Weltraum \u201eerobern\u201c und zur Quelle des Lebens auf anderen Planeten werden.<\/span><\/p>\n

Mit Unterst\u00fctzung der NASA haben Wissenschaftler ein Enzym rekonstruiert, das vor 3,2 Milliarden Jahren erstmals von Organismen auf der Erde genutzt wurde. Dabei best\u00e4tigten sie das Vorhandensein einer chemischen Biosignatur in Gesteinen, die zur Erforschung des fr\u00fchen Lebens auf der Erde verwendet werden. Die Studie liefert neue Erkenntnisse \u00fcber die Biosph\u00e4re der Erde in ihren Anf\u00e4ngen und best\u00e4tigt eine robuste Biosignatur, die von Robotern und bemannten Raumsonden zur Suche nach Spuren uralten Lebens auf anderen Planeten genutzt werden kann.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Eine am 22. Januar 2026 in der Fachzeitschrift Nature Communications ver\u00f6ffentlichte Studie untersucht eine Stoffwechselform namens Stickstofffixierung oder Diazotrophie. Dieser Prozess wandelt biologisch unbrauchbaren Stickstoff aus der Erdatmosph\u00e4re in Molek\u00fcle um, die alle Lebewesen zum \u00dcberleben ben\u00f6tigen.<\/span><\/p>\n\n

Auf der Erde existiert eine ausgew\u00e4hlte Gruppe von Organismen, die sogenannten Diazotrophen, die Stickstoff fixieren k\u00f6nnen. Diese Gruppe umfasst eine vielf\u00e4ltige Gruppe von Bakterien (sowie einige Archaeen und Eukaryoten), die auf verschiedenen Zweigen des Lebensbaums vorkommen. Manche Diazotrophen sind freilebende Organismen, die Stickstoff im Rahmen ihrer t\u00e4glichen Lebensprozesse fixieren. Andere leben in Symbiose mit anderen Organismen, beispielsweise in Pflanzenwurzeln, Flechten, Pilzen und sogar im Darm von Termiten und Holzw\u00fcrmern.<\/span><\/p>\n

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\nIsotope sind verschiedene Formen desselben Elements. Jede Form besitzt die gleiche Anzahl an Protonen im Atomkern, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen. Stickstoff in der Atmosph\u00e4re kommt haupts\u00e4chlich als Stickstoff-14 (7 Neutronen, 99,6337 % des atmosph\u00e4rischen Stickstoffs) und Stickstoff-15 (8 Neutronen, nur 0,3663 % des atmosph\u00e4rischen Stickstoffs) vor. Biologische Prozesse wie die Stickstofffixierung nutzen vorwiegend Stickstoff-14. NASA\/Aaron Gronstal<\/span><\/em><\/p>\n

Was diese vielf\u00e4ltige Gruppe von Organismen vereint, ist das Vorhandensein eines Enzyms namens Nitrogenase. Dieses Enzym erm\u00f6glicht es ihnen, atmosph\u00e4rischen Stickstoff in Verbindungen umzuwandeln, die f\u00fcr den Aufbau einiger der wichtigsten Molek\u00fcle des Lebens, wie Proteine \u200b\u200bund DNA, ben\u00f6tigt werden. Konkret wandeln sie molekularen Stickstoff (N\u2082) in biologisch nutzbare Stickstoffverbindungen wie Ammoniak (NH\u2083) um und erm\u00f6glichen so den Stickstoffeintritt in die Nahrungskette.<\/span><\/p>\n

Somit ist jeder Organismus in der gesamten Biosph\u00e4re der Erde auf Diazotrophe angewiesen, die uns den gesamten Stickstoff liefern, den wir zum \u00dcberleben ben\u00f6tigen.<\/span><\/p>\n

Da die Stickstofffixierung f\u00fcr das Leben, wie wir es kennen, von entscheidender Bedeutung ist, gehen Wissenschaftler davon aus, dass die Nitrogenase fr\u00fch in der Geschichte des Lebens entstanden sein muss, zu einer Zeit, als es nur einzellige Mikroorganismen gab.<\/span><\/p>\n

\u201eDas fr\u00fche Leben auf der Erde existierte unter so unterschiedlichen Bedingungen wie heute, dass es uns beinahe fremdartig erschienen sein mag\u201c, sagt Bet\u00fcl Ka\u00e7ar, Leiterin des Ka\u00e7ar-Labors an der Universit\u00e4t von Wisconsin-Madison. Mit Unterst\u00fctzung der NASA arbeitet Ka\u00e7ar mit ihrem Team daran, die Geschichte des Lebens auf planetarer Ebene und das Potenzial f\u00fcr Leben im Universum zu verstehen, indem sie ausgestorbene biochemische Prozesse rekonstruieren, die von urzeitlichen Organismen genutzt wurden. \u201eDie Untersuchung dieser Systeme hilft uns nicht nur zu verstehen, wo Leben existieren k\u00f6nnte, sondern auch, wie es aussehen k\u00f6nnte.\u201c<\/span><\/p>\n

Die Details des fr\u00fchen Lebens auf der Erde sind nach wie vor unklar, da die von Mikroorganismen im geologischen Archiv hinterlassenen Fossilien oft uneindeutig oder schwer zu identifizieren sind. Wird jedoch Stickstoff aus der Atmosph\u00e4re fixiert, ver\u00e4ndert er sich geringf\u00fcgig, und zwar auf eine Weise, die Wissenschaftler nachweisen k\u00f6nnen. Die Isotopenzusammensetzung der Stickstoffatome in einem Diazotroph ver\u00e4ndert sich. Im Laufe der Zeit, wenn die Mikroorganismen absterben, wird dieser ver\u00e4nderte Stickstoff in Gesteine \u200b\u200beingebaut. Sedimente werden abgelagert, begraben, verdichtet, abgetragen und durchmischt \u2013 und das \u00fcber die Erdgeschichte hinweg. Selbst nach Milliarden von Jahren k\u00f6nnen Wissenschaftler noch immer die Isotopenzusammensetzung des Stickstoffs identifizieren, den uralte Diazotrophe im geologischen Archiv hinterlassen haben.<\/span><\/p>\n

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\nVorhergesagte dreidimensionale Strukturen des uralten DDKK-Nitrogenasekomplexes, von alten bis zu modernen Formen. Universit\u00e4t von Wisconsin-Madison\/Holly Rucker<\/span><\/em><\/p>\n

Durch die Untersuchung der Isotopenzusammensetzung des Stickstoffs k\u00f6nnen Wissenschaftler somit bestimmen, wann Nitrogenase-Enzyme erstmals auftraten.<\/span><\/p>\n

In der Vergangenheit wurden Zweifel an der Genauigkeit der Verwendung von Stickstoffisotopen als Biosignaturen ge\u00e4u\u00dfert. Wie das Leben selbst entwickeln sich auch Enzyme im Laufe der Zeit. Mit den sich \u00e4ndernden Umweltbedingungen auf der Erde ver\u00e4ndern sich Enzyme auf molekularer Ebene. Die urspr\u00fcngliche Nitrogenase war wahrscheinlich kleiner und weniger komplex als die Version, die wir in modernen Organismen finden. Das bedeutet, dass die Stickstoffisotopensignaturen, die von urzeitlichen Nitrogenase-Enzymen hinterlassen wurden, von denen heutiger Enzyme abweichen k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

Um der Frage nachzugehen, ob Stickstoffisotope tats\u00e4chlich als zuverl\u00e4ssiger Biomarker dienen k\u00f6nnen, nutzte das Team Methoden der synthetischen Biologie, um m\u00f6gliche fr\u00fche Versionen des Enzyms nachzubilden. Sie analysierten die moderne Nitrogenase r\u00fcckw\u00e4rts und legten so Schicht f\u00fcr Schicht der Evolution einfachere Enzymvarianten frei, die m\u00f6glicherweise vor langer Zeit existierten.<\/span><\/p>\n

Anschlie\u00dfend wurde das Verhalten \u00e4lterer Enzymvarianten in lebenden Mikroorganismen untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Stickstoffisotopenzusammensetzung \u00fcber Milliarden von Jahren unver\u00e4ndert blieb. Die Ergebnisse belegen, dass die Isotopeneigenschaften der Stickstofffixierung in den \u00e4ltesten Gesteinen der Erde tats\u00e4chlich die Aktivit\u00e4t des fr\u00fchen Lebens widerspiegeln.<\/span><\/p>\n

\u201eWenn wir in die Vergangenheit blicken, sehen wir, dass sich die DNA-Sequenzen dieser urzeitlichen Nitrogenasen stark von denen moderner Nitrogenasen unterscheiden\u201c, sagte Holly Rucker, Doktorandin in Casars Labor und Erstautorin der Studie. \u201eWir beobachten au\u00dferdem, dass sich die Struktur des Enzyms mit dem Alter ver\u00e4ndert. Trotz dieser Unterschiede in Sequenz und Struktur haben wir jedoch festgestellt, dass diese urzeitlichen Enzyme dieselben chemischen Reaktionen katalysieren wie ihre modernen Nachkommen.\u201c<\/span><\/p>\n

Die Sammlung synthetischer Gene des Teams repr\u00e4sentiert zudem verschiedene Varianten der Nitrogenase, die im Laufe von \u00fcber zwei Milliarden Jahren Evolutionsgeschichte existiert haben. Dies tr\u00e4gt dazu bei, L\u00fccken in unserem Wissen dar\u00fcber zu schlie\u00dfen, wie sich die Nitrogenase im Laufe der Zeit ver\u00e4ndert hat und wie urzeitliche stickstofffixierende Organismen aussahen.<\/span><\/p>\n

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\nHolly Rucker untersucht eine Petrischale in einem Labor der Universit\u00e4t Wisconsin-Madison. Universit\u00e4t Wisconsin-Madison\/Holly Rucker<\/span><\/em><\/p>\n

\u201eDiese Studie zeigt, wie widerstandsf\u00e4hig die Nitrogenase (und ihre zugeh\u00f6rige Stickstoffisotopensignatur) gegen\u00fcber Ver\u00e4nderungen sowohl auf Ebene der Enzymsequenz als auch der planetaren Umwelt ist\u201c, erkl\u00e4rt Rucker. \u201eDie Tatsache, dass urspr\u00fcngliche Nitrogenasen \u00fcber Milliarden von Jahren molekularer Ver\u00e4nderungen und unter den Bedingungen abrupter Umweltver\u00e4nderungen auf der Erde dasselbe Isotopenprofil erzeugen, unterstreicht das Potenzial von Stickstoffisotopen als Biosignatur. Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit ist, dass sie unsere Interpretation der \u00e4ltesten Nitrogenasesignaturen im geologischen Archiv der Erde weiter st\u00fctzt. Dies ist wichtig, um den Zeitpunkt des Entstehens kritischer Stoffwechselprozesse wie der Stickstofffixierung auf der Erde zu verstehen.\u201c<\/span><\/p>\n

Da die Stickstofffixierung ein wichtiger Bestandteil der Biologie auf der Erde ist, k\u00f6nnten diese Forschungen auch Hinweise auf das Geheimnis des Lebens jenseits unseres Planeten liefern.<\/span><\/p>\n\n

\u201eWenn wir Leben jenseits der Erde sehen wollen, d\u00fcrfen wir uns nicht auf das Leben, wie wir es heute kennen, beschr\u00e4nken\u201c, sagte Kachar.<\/span><\/p>\n

Nachdem Wissenschaftler die M\u00f6glichkeit best\u00e4tigt haben, Stickstoffisotope als Biosignatur f\u00fcr uraltes Leben auf der Erde zu verwenden, k\u00f6nnte dieselbe Methode m\u00f6glicherweise auch auf andere Gesteinswelten angewendet werden.<\/span><\/p>\n

\u201eBest\u00e4tigte Biosignaturen wie Stickstoffisotope bieten uns ein wertvolles Werkzeug zur Erforschung von Planeten und zum Zugang zu verlorener biologischer Geschichte\u201c, sagte Kachar. \u201eWenn \u00e4hnliche Signale auf dem Mars oder anderen Gesteinsplaneten entdeckt werden, k\u00f6nnten sie auf uralte Stoffwechselprozesse hinweisen, die einst Leben unter v\u00f6llig anderen Bedingungen erm\u00f6glichten. Die Untersuchung dieser Systeme hilft uns nicht nur zu verstehen, wo Leben existieren k\u00f6nnte, sondern auch, wie es aussehen k\u00f6nnte.\u201c<\/span><\/p>\n

Zukunft<\/span><\/h2>\n

Wie w\u00e4re es mit der Neuanordnung des menschlichen Genoms? Unser Genom umfasst die gesamte DNA in unseren Zellen. Seit 2011 ist es m\u00f6glich, Genome einfach und pr\u00e4zise zu editieren. Zun\u00e4chst wurde das molekulare Werkzeug CRISPR-Cas9 entwickelt, das unter anderem auf der Internationalen Raumstation zum Einsatz kam. Danach folgten Base- und Primer-Editing-Methoden, mit denen sich kleinste Ver\u00e4nderungen am Genom jedes Lebewesens vornehmen lassen.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Das Potenzial der Genomeditierung f\u00fcr Langstreckenfl\u00fcge ist nahezu grenzenlos. Eine der gr\u00f6\u00dften Gefahren f\u00fcr Astronauten im Weltraum ist die erh\u00f6hte Strahlenbelastung, die zahlreiche K\u00f6rperfunktionen st\u00f6ren und das langfristige Krebsrisiko erh\u00f6hen kann.<\/span><\/p>\n

Vielleicht k\u00f6nnten Wissenschaftler mithilfe von Genomeditierung Pflanzen- und Bakteriengene in den menschlichen K\u00f6rper einschleusen, die Strahlung aus radioaktiven Abf\u00e4llen und radioaktivem Niederschlag neutralisieren. Das klingt nach Science-Fiction, doch f\u00fchrende Experten sehen darin den Schl\u00fcssel zu unserem Fortschritt im Sonnensystem.<\/span><\/p>\n

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\nMikroskopische Aufnahme eines B\u00e4rtierchens. STEVE GSHMEISSNER\/SCIENCE PHOTO LIBRARY\/Getty Images<\/span><\/em><\/p>\n

Die Identifizierung und anschlie\u00dfende Einf\u00fchrung von Genen in den menschlichen K\u00f6rper, die die Alterung verlangsamen und Zellsch\u00e4den verhindern, k\u00f6nnte ebenfalls hilfreich sein. Auch die Entwicklung strahlungsresistenter Nutzpflanzen ist m\u00f6glich, da die Besatzungen ihre Nahrung selbst anbauen m\u00fcssen. Zudem lassen sich Medikamente individuell an die Bed\u00fcrfnisse der Astronauten anpassen und deren genetische Merkmale ber\u00fccksichtigen.<\/span><\/p>\n

B\u00e4rtierchen sind mikroskopisch kleine Tiere, die auch als \u201eWasserb\u00e4ren\u201c bezeichnet werden. Experimente haben gezeigt, dass diese winzigen Lebewesen extremen Temperaturen, hohem Druck, starker Strahlung und Hunger trotzen k\u00f6nnen. Sie k\u00f6nnen sogar im Vakuum des Weltraums \u00fcberleben.<\/span><\/p>\n

Genetiker sind bestrebt, ihre Genome zu verstehen, und eine 2025 in Nature ver\u00f6ffentlichte Studie versuchte, die Schl\u00fcsselgene und -proteine \u200b\u200bzu identifizieren, die diesen winzigen Lebewesen ihre au\u00dfergew\u00f6hnliche Stressresistenz verleihen. K\u00f6nnten einige dieser Gene in Nutzpflanzen eingef\u00fchrt werden, lie\u00dfen sie sich gegen h\u00f6chste Strahlungsbelastung und Umweltstress resistent machen.<\/span><\/p>\n

Noch faszinierender ist die Frage, ob die Integration von B\u00e4rtierchengenen in das menschliche Genom dieses widerstandsf\u00e4higer gegen die extremen Bedingungen im Weltraum machen k\u00f6nnte. Wissenschaftler haben bereits gezeigt, dass menschliche Zellen unter Laborbedingungen nach der Integration von B\u00e4rtierchengenen eine erh\u00f6hte Toleranz gegen\u00fcber R\u00f6ntgenstrahlung entwickelten.<\/span><\/p>\n

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\nKate Rubins war die erste Person, die DNA im Weltraum sequenzierte. NASA<\/span><\/em><\/p>\n

Die \u00dcbertragung von Genen von B\u00e4rtierchen ist nur ein hypothetisches Beispiel daf\u00fcr, wie Menschen und Nutzpflanzen so ver\u00e4ndert werden k\u00f6nnten, dass sie besser an die Raumfahrt angepasst sind.<\/span><\/p>\n

Im November 2018 verk\u00fcndete der chinesische Wissenschaftler He Jiankui die Entstehung der ersten genmanipulierten Babys. Er hatte ungeborenen Zwillingen ein Gen eingepflanzt, das sie resistent gegen eine HIV-Infektion macht. Daraufhin wurde er inhaftiert, sp\u00e4ter jedoch freigelassen und durfte seine Forschung fortsetzen.<\/span><\/p>\n

Im neuen Wettlauf ins All k\u00f6nnten einige L\u00e4nder, insbesondere im Westen, wo die Beschr\u00e4nkungen bereits streng sind, im Bereich der Genomeditierung deutlich radikalere Ma\u00dfnahmen ergreifen als andere. Der Sieger wird enorme wissenschaftliche und wirtschaftliche Vorteile erzielen.<\/span><\/p>\n<\/i> Kommentieren Sie auf Facebook* Der Inhaber der Firma Meta gilt in Russland als Extremist und ist gesperrt.<\/span><\/a>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kosmische Strahlung und aggressive Umgebungen t\u00f6ten Mikroorganismen nicht ab; sie erhalten sogar einen aktiven Stoffwechsel aufrecht, der Mutationen \u201eheilt\u201c. Dies f\u00fchrt zur Hypothese der umgekehrten Panspermie: Terrestrische Mikroorganismen k\u00f6nnten den Weltraum \u201eerobern\u201c und zum Ursprung des Lebens auf anderen Planeten werden. Andererseits existierte das fr\u00fche Leben auf der Erde unter so unterschiedlichen Bedingungen wie heute, dass es beinahe fremdartig erscheinen mag. Die Erforschung dieser Systeme hilft uns nicht nur zu verstehen, wo Leben existieren k\u00f6nnte, sondern auch, wie es aussehen k\u00f6nnte.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2189,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[151,977,539,40],"tags":[372,463,1005,801],"class_list":{"0":"post-2188","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-geliobiology","8":"category-astrobiologie","9":"category-erdumlaufbahn","10":"category-kosmos","11":"tag-dna","12":"tag-mikroorganismen","13":"tag-nitrogenase","14":"tag-stickstoff"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2188","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2188"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2188\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2195,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2188\/revisions\/2195"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2189"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2188"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2188"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2188"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}