Чернобилската гъба, която сякаш живее от радиация

Зоната около АЕЦ "Чернобил" може да е забранена за хората, но не за всяка форма на живот, пишат от ScienceAlert.

Откакто реакторът на четвърти блок на Чернобилската атомна електроцентрала експлодира преди близо 40 години, други видове форми на живот не само са се настанили там, но и са оцелели, адаптирали се и изглежда процъфтяват.

Част от това може да се дължи на липсата на хора, но поне за един организъм йонизиращото лъчение, задържащо се в околните структури на реактора, може да е предимство.

Там, прилепнала към вътрешните стени на една от най-радиоактивните сгради на Земята, учените са открили странна гъба, която живее най-добрия си живот.

Тази гъба се нарича Cladosporium sphaerospermum и някои учени смятат, че тъмният ѝ пигмент, меланин, може да ѝ позволи да използва йонизиращо лъчение чрез процес, подобен на начина, по който растенията използват светлината за фотосинтеза. Този предложен механизъм дори се нарича радиосинтеза.

Но ето наистина странното нещо за C. sphaerospermum

Въпреки че учените са доказали, че гъбата процъфтява в присъствието на йонизираща радиация, никой не е успял да определи как или защо. Радиосинтезата е теория, която е трудна за доказване.

Мистерията започва още в края на 90-те години на миналия век, когато екип, ръководен от микробиолога Нели Жданова от Украинската национална академия на науките, предприема теренно проучване в Чернобилската зона за изключване, за да разбере какъв живот, ако има такъв, може да се намери в укритието около разрушения реактор.

Там те са изумени да открият цяла общност от гъби, документирайки изумителните 37 вида. Забележително е, че тези организми са с тъмен до черен цвят, богати на пигмента меланин.

C. sphaerospermum доминира в пробите, като същевременно демонстрира едни от най-високите нива на радиоактивно замърсяване.

Колкото и изненадващо да е откритието, случилото се след това задълбочава интригата.

Радиофармакологът Екатерина Дадачова и имунологът Артуро Касадевал – и двамата с постове в Медицинския колеж "Алберт Айнщайн" в САЩ – ръководеха екип от учени, които откриха, че излагането на C. sphaerospermum на йонизиращо лъчение не уврежда гъбичките по начина, по който би увредило други организми.

Йонизиращото лъчение описва емисиите на частици, достатъчно мощни, за да избият електрони от атомите им, превръщайки ги в йонните им форми.

На хартия това звучи доста безобидно, но на практика йонизацията може да разруши молекулите, да пречи на биохимичните реакции и дори да разкъса ДНК. Нищо от това не е подходящо за човека, въпреки че може да се използва за унищожаване на раковите клетки, които са особено уязвими към нейните ефекти.

C. sphaerospermum обаче изглеждаше странно устойчив и дори растеше по-добре, когато беше облян в йонизиращо лъчение. Други експерименти показаха, че йонизиращото лъчение променя поведението на гъбичния меланин – интригуващо наблюдение, което налага по-нататъшно проучване.

В последващата статия от 2008 г. Дадачова и Касадевал за първи път предлагат биологичен път, подобен на фотосинтезата.

Гъбата - и други подобни на нея - изглежда събират йонизираща радиация и я преобразуват в енергия, като меланинът изпълнява подобна функция на светлопоглъщащия пигмент хлорофил.

В същото време меланинът действа като защитен щит срещу по-вредните ефекти на тази радиация.

Това изглежда се подкрепя от откритията на статия от 2022 г., в която учените описват резултатите от извеждането на C. sphaerospermum в космоса и закрепването му към външната част на МКС, излагайки го на пълната сила на космическата радиация.

Там сензори, поставени под петриевата паничка, показват, че по-малко количество радиация прониква през гъбичките, отколкото през контрола само с агар.

Целта на тази статия не беше да се демонстрира или изследва радиосинтеза, а да се проучи потенциалът на гъбата като радиационен щит за космически мисии, което е страхотна идея. Но към момента на публикуване все още не знаем какво всъщност прави гъбата.

Учените не са успели да демонстрират фиксиране на въглерода, зависимо от йонизиращо лъчение, метаболитно усилване от йонизиращо лъчение или определен път за събиране на енергия.

"Действителният радиосинтез обаче все още не е показан, камо ли редукцията на въглеродни съединения във форми с по-високо енергийно съдържание или фиксирането на неорганичен въглерод, задвижвано от йонизиращо лъчение", пише екип, ръководен от инженера Нилс Авереш от Станфордския университет.

Идеята за радиосинтеза е толкова страхотна – като нещо от научната фантастика. Но може би е още по-готино, че тази странна гъба прави нещо, което не разбираме, за да неутрализира нещо толкова опасно за хората.

Тя не е и единствената подобна

Черна мая, Wangiella dermatitidis, демонстрира засилен растеж под въздействието на йонизиращо лъчение. Междувременно, друг вид гъбички, Cladosporium cladosporioides показва засилено производство на меланин, но не и растеж под въздействието на гама или UV радиация.

Така че поведението, наблюдавано при C. sphaerospermum, не е универсално за меланизираните гъби. Това предполага ли, че става въпрос за адаптация, позволяваща на гъбичките да се хранят с мощна светлина, която може да убие други организми? Или е стресова реакция, която подобрява оцеляването при смекчаващи, но не идеални условия?

В този момент е невъзможно да се каже.

Това, което знаем, е, че тази скромна, кадифена черна гъба прави нещо хитро с йонизираща радиация, за да оцелее и може би дори да се размножи на място, твърде опасно за безопасно преминаване от хората; че животът наистина намира начин.