Neįprastas atradimas Černobylyje: kodėl šis grybas auga ten, kur gyvybė žūsta?

Avarijos zonoje aptiktas juodasis grybas pakeitė supratimą apie radiaciją

1997 m. ukrainiečių mikologė Nelli Ždanova viena pirmųjų pateko į itin radioaktyvias Černobylio reaktoriaus ketvirtojo bloko patalpas ir pastebėjo, kad jas apėmęs juodas pelėsis ne tik išgyveno, bet ir aktyviai plito vietoje, kurioje ilgą laiką buvo manyta, jog gyvybė neįmanoma.

Nuo lubų iki metalinių kabelių vamzdynų, grybo hifai buvo įsiskverbę į pačias reaktoriaus konstrukcijas. Ankstesni Ždanovos tyrimai jau buvo parodę, kad šie grybai auga ne atsitiktinai: jie kryptingai judėjo link radioaktyviųjų dalelių dirvožemyje, o vėliau aptikti ir paties reaktoriaus patalpose. [1]

Šis reiškinys, pavadintas „radiotropizmu“, kėlė klausimą, kaip organizmai gali augti šaltinyje, kur jonizuojančioji spinduliuotė ardo baltymus, pažeidžia DNR ir įprastai laikoma vienu agresyviausių biologinių veiksnių.

Nepaisant pavojų, N. Ždanova užfiksavo 36 skirtingas grybo rūšis, o jos tyrimai pradėjo keisti supratimą apie gyvybės ribas Žemėje bei pasiūlė naujų kelių užterštų teritorijų deaktyvavimui.

Melaninas grybuose siejamas su gebėjimu panaudoti radiacijos energiją: galima apsauga nuo kosminių spindulių

Šių grybų savybė siejama su melaninu – pigmentu, kuris suteikia spalvą žmogaus odai ir plaukams, o grybuose užima didelę ląstelės sienelės dalį. N. Ždanova manė, kad melaninui būdingas gebėjimas sugerti energiją gali būti šių organizmų apsaugos mechanizmas, tačiau 2007 m. mokslininkės Ekaterinos Dadachovos tyrimai atskleidė daugiau. Ji nustatė, kad melaninu prisotinti grybai, paveikti radioaktyviojo cezio, augo maždaug 10% greičiau nei tie, kurie augo be radiacijos poveikio.

E. Dadachova teigė: „Jonizuojančiosios spinduliuotės energija yra maždaug milijoną kartų didesnė nei baltos šviesos, naudojamos fotosintezėje. Reikalingas itin galingas energijos keitiklis, ir mes manome, kad melaninas gali tai atlikti.“

Šis procesas buvo pavadintas „radiosinteze“, tačiau išlieka hipoteze – norint ją įrodyti, būtinas detalus supratimas, kaip melaninas tiksliai sąveikauja su grybo metabolizmu. Ne visi melaninu prisotinti grybai demonstruoja radiotropinį augimą, o kai kurie tyrimai jo nepastebėjo visai.

Tačiau kiti eksperimentai, atlikti Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), parodė, kad ta pati Cladosporium sphaerospermum rūšis, aptikta Černobilyje, kosmoso sąlygomis augo vidutiniškai 1,21 karto greičiau nei kontroliniai mėginiai žemėje. Be to, po grybo kultūra padėti detektoriai užfiksavo sumažėjusį spinduliuotės srautą, augalui plečiantis. [2]

Svarstomas platesnis grybo panaudojimas, bet tyrimai dar ankstyvi ir lieka klausimai dėl mechanizmo bei efektyvumo

Kosminė aplinka pasižymi itin intensyvia galaktine kosmine spinduliuote – didelės energijos protonais, kurie lengvai prasiskverbia net pro metalą. Tai viena pagrindinių kliūčių ilgalaikėms misijoms į Mėnulį ar Marsą. Įprasti apsaugos būdai, tokie kaip vanduo ar plastikai, yra sunkūs, o jų transportavimas brangus.

TKS atliktas eksperimentas parodė, kad net plonas Cladosporium sphaerospermum sluoksnis gebėjo sumažinti radiacijos kiekį, o mokslininkai apskaičiavo, jog maždaug 21 cm storio sluoksnis teoriškai galėtų beveik neutralizuoti Marso paviršiuje patiriamą radiacijos srautą. Jei grybas būtų derinamas su vietine Marso dirva, apsauga galėtų būti dar plonesnė.

NASA astrobiologė Lynn J. Rothschild svarsto vadinamosios „mikoarchitektūros“ galimybę – konstrukcijas iš grybų, auginamų pačiame kosmose. Jos galėtų veikti kaip saviregeneruojantys barjerai tarp astronautų ir kosminės spinduliuotės, sumažindami transportavimo kaštus ir suteikdami papildomų izoliacinių savybių.

Tačiau tiek Rothschild, tiek kiti tyrėjai pabrėžia, kad iki praktinio taikymo būtina suprasti, ar radioprotekcinį poveikį sukuria būtent melaninas, ar ir kiti biologiniai komponentai, tokie kaip vandens molekulės. Nepaisant neatsakytų klausimų, šie grybai, kadaise užfiksuoti Černobylio griuvėsiuose, šiandien laikomi vienu įdomiausių natūralių kandidatų galimai apsaugai misijose į kitas planetas.