Исследование показало, что грибки особенно восприимчивы к ионизирующему излучению.
Жизнь странным образом процветает в самых экстремальных местах. На месте Чернобыльской катастрофы обнаружен необычный тёмно-чёрный гриб, способный выживать, питаясь смертельной радиацией.
Катастрофа произошла 26 апреля 1986 года, когда плановое испытание безопасности на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС обернулось крупнейшей в мире ядерной аварией, вызванной ошибками проектирования и эксплуатации.
Для снижения риска радиационного заражения была установлена 30-километровая (19-мильная) «зона отчуждения», куда люди не могли попасть. Несмотря на опасность, некоторые исследователи провели исследования влияния радиации на окружающую среду.
Например, в 1997 году украинский миколог Нелли Жданова обнаружила черную плесень, колонизирующую высокорадиоактивные руины Чернобыльской АЭС. Она разрасталась на стенах, потолках и даже внутри здания реактора.
Исследование показало, что грибки не только не избегали токсичной среды, но и, наоборот, были особенно восприимчивы к ионизирующему излучению.
Это замечательное открытие — возможность жизни процветать и развиваться в условиях радиации — поставило под сомнение устоявшиеся представления об устойчивости жизни. Оно также открыло возможность использования этой плесени в таких областях, как очистка радиоактивных объектов и защита астронавтов от космической радиации в космосе.
Роль меланина
Ионизирующее излучение, обычно разрушающее ДНК и клетки, по-видимому, стало питательной средой для этих устойчивых грибков.
Казалось, секрет кроется в меланине. Тот же пигмент, который придаёт нашей коже разные оттенки и защищает от ультрафиолетового излучения, содержится и в клеточных стенках этих чернобыльских грибов.
Первоначальные теории предполагали, что меланин защищает черную плесень.
Однако исследование, проведённое в 2007 году учёным-атомщиком, выявило ключевой вывод: меланизированные грибы росли на 10% быстрее при воздействии радиоактивного цезия, что позволяет предположить, что они активно использовали излучение для получения метаболической энергии. Этот процесс был назван радиосинтезом.
«Энергия ионизирующего излучения примерно в миллион раз превышает энергию белого света, который используется в фотосинтезе», — рассказала Би-би-си учёный-атомщик Екатерина Дадачёва.
«Поэтому вам нужен довольно мощный преобразователь энергии, и мы считаем, что именно на это способен меланин — преобразовывать [ионизирующее излучение] в полезные уровни энергии».
Дальнейшие исследования показали, что не все меланизированные грибы демонстрируют такое поведение, а в одном из исследований даже не было обнаружено никакой разницы в росте тестируемых грибов при воздействии радиации.
Заинтригованное, международное научное сообщество отправило образцы Cladosporium sphaerospermum — того же штамма, что был обнаружен в Чернобыле, — на Международную космическую станцию (МКС).
Защита астронавтов и мест обитания
Дальнейшие события подтвердили космический потенциал плесени. Под воздействием интенсивного космического излучения грибки процветали, демонстрируя скорость роста в 1,21 раза выше, чем у контрольных образцов на Земле.
Интересно, что эксперимент на МКС также продемонстрировал потенциал плесени как защитного барьера. По мере развития грибки стали поглощать значительно больше радиации по сравнению с контрольными участками.
На основании этих экспериментов эксперты предполагают, что предполагаемые радиозащитные свойства плесени могут быть обусловлены не только меланином, но и другими биологическими компонентами, такими как вода.
Галактическое космическое излучение — шторм высокоскоростных заряженных протонов от взрывающихся звезд — представляет «величайшую опасность» для астронавтов, отправляющихся за пределы защитной атмосферы Земли.
Стандартные защитные решения, такие как тяжёлые металлы, дороги и сложны в запуске в космос. Эта чернобыльская форма предлагает простую биологическую альтернативу.
Астробиолог НАСА Линн Дж. Ротшильд представляет себе «микоархитектуру» — места обитания, выращенные из грибов на Луне или Марсе. Эти живые стены будут не просто структурными; они будут представлять собой самовосстанавливающиеся радиационные экраны, выращенные на месте, что значительно сократит стоимость запуска.
Колонизировав такое токсичное место, как Чернобыль, эти грибы в конечном итоге могут защитить астронавтов в ближайшем будущем.
Sourse: interestingengineering.com
