De la dezastrul produs în urmă cu aproape 40 de ani, când reactorul Unității 4 de la Centrala Nucleară Cernobîl a explodat, mai multe forme de viață au apărut în zona contaminată și nu doar că s-au adaptat, ci par să prospere, scrie sciencealert.com.
Dezvoltarea vegetației în mediul radioactiv a fost, evident, favorizată de absența oamenilor.
Cercetătorii au descoperit, însă, în cazul unui anumit organism, că radiațiile ionizante persistente în structurile din jurul reactorului ar fi adevăratul avantaj.
Lipită de pereții interiori ai uneia dintre cele mai radioactive clădiri de pe Pământ, viețuiește o ciupercă neagră ciudată, care pare să o ducă surprinzător de bine.
Această ciupercă se numește "Cladosporium sphaerospermum", iar unii oameni de știință cred că pigmentul său închis la culoare - melanina - facilitează valorificarea radiațiilor într-un proces similar cu cel prin care plantele obișnuite folosesc lumina solară în fotosinteză.
În cazul Cladosporium sphaerospermum acest mecanism a fost numit "radiosinteză".
În peste un sfert de secol de studii, cercetătorii au constatat existența "radiosintezei", dar n-au reușit s-o explice
Deși s-a demonstrat că această ciupercă se dezvoltă mai bine în prezența radiațiilor ionizante, nimeni nu a reușit încă să explice clar cum sau de ce, iar până atunci radiosinteza rămâne o teorie dificil de demonstrat.
Povestea începe la sfârșitul anilor ’90, când o echipă condusă de microbiologul Nelli Jdanova, de la Academia Națională de Științe a Ucrainei, a inițiat un studiu în zona de excludere de la Cernobîl pentru a depista ce forme de viață există în sarcofagul construit în jurul reactorului distrus.
Cercetătorii au fost uimiți să descopere o multitudine de ciuperci, identificând nu mai puțin de 37 de specii.
Remarcabil este faptul că aceste organisme aveau, în general, culori închise până la negru, fiind bogate în melanină.
Cladosporium sphaerospermum predomina în probele colectate și prezenta, în același timp, printre cele mai ridicate niveluri de contaminare radioactivă.
Descoperirea în sine a fost surprinzătoare, iar ce a urmat a fost și mai surprinzător.
Melanina ciupercii de la Cernobîl pare să fi preluat rolul clorofilei în plante
Radiațiile ionizante sunt emisii de particule cu o energie suficient de mare încât să disloce electronii de pe orbitele nucleelor atomice, transformând atomii în ioni.
Acest proces fizic numit radiație ionizantă este, în general, distrugător pentru sistemele vii, deoarece poate altera moleculele, perturba reacțiile biochimice și fragmenta ADN-ul.
În medii și doze controlate cu mare atenție, procesul este utilizat în medicină pentru a distruge celulele canceroase.
Altfel, radiațiile ionizante sunt extrem de dăunătoare pentru oameni.
Însă Cladosporium sphaerospermum s-a dovedit neobișnuit de rezistentă la astfel de radiații, ba chiar și-a accelerat creșterea în urma expunerii.
Experimentele au arătat că emisiile radioactive schimbă comportamentul melaninei din ciupercă, un aspect care a necesitat investigații suplimentare.
Într-un studiu ulterior, publicat în 2008, cercetătorii Ekaterina Dadachova și Arturo Casadevall au propus pentru prima dată existența unei rute biologice similare fotosintezei, dar bază pe descompunerile radioactive.
Ciuperca de la Cernobîl - pfrecum altele asemănătoare ei - pare că "absoarbe" radiațiile ionizante și le transformă în energie, melanina având un rol similar clorofiei, care absoarbe lumina în cazul plantelor plante.
În același timp, melanina funcționează și ca un scut protector împotriva efectelor nocive ale radiațiilor.
Ciuperca depistată la Cernobîl a fost trimisă în spațiul cosmic
Ipoteza pare să fie susținută de rezultatele unui alt studiu, din 2022, în care oamenii de știință au trimis Cladosporium sphaerospermum în spațiu, amplasând ciuperca pe exteriorul Stației Spațiale Internaționale (ISS), pentru a fi expusă la radiația cosmică intensă.
Senzorii plasați sub vasul cu Cladosporium au arătat că o cantitate mai mică de radiații a trecut prin stratul cu ciupercă, prin comparație cu un eșantion de control.
Scopul studiului din 2022 nu a fost însă demonstrarea radiosintezei, ci evaluarea potențialului ciupercii ca scut împotriva radiațiilor în cadrul misiunilor spațiale.
Totuși, după cum remarcă sciencealert.com, nici după acest studiu savanții nu știu în mod exact ce face, de fapt, ciuperca.
Cercetătorii nu au reușit să demonstreze fixarea carbonului în funcție de radiațiile ionizante, să cuantifice un câștig metabolic direct din aceste radiații sau să pună în evidență existența unui mecanism clar de producere a energiei.
"Radiosinteza propriu-zisă rămâne deocamdată nedemonstrată, cu atât mai puțin reducerea compușilor de carbon în forme cu energie mai mare sau fixarea carbonului anorganic determinată de radiații ionizante", a conchis o echipă condusă de inginerul Nils Averesch de la Universitatea Stanford.
Ideea de radiosinteză este extrem de captivantă pare desprinsă din literatura science-fiction. Dar și mai fascinant este faptul că această ciupercă neobișnuită face ceva ce încă nu înțelegem, neutralizând un fenomen atât de periculos pentru oameni.
Ciuperca de la Cernobîl nu e sigura care rezistă și prosperă în prezența radiațiilor ionizante
Cladosporium sphaerospermum nu este singura.
O drojdie neagră, Wangiella dermatitidis, prezintă, la rândul ei, o creștere accelerată în prezența radiațiilor ionizante.
În schimb, o altă specie de ciupercă, Cladosporium cladosporioides, produce mai multă melanină, dar nu crește mai rapid atunci când este expusă la radiații gamma sau ultraviolete.
Asta i-a determinat pe cercetători să afirme că acest comportament observat la Cladosporium sphaerospermum nu este universal în rândul ciupercilor bogate în melanină.
Ar putea fi vorba fi o adaptare sau un răspuns la stres, care crește șansele de supraviețuire în condiții extreme, dar nu ideale.
Până la un răspuns științific definitiv, rămâne observația, valabilă de veacuri, conform căreia, oricât de ostil ar fi mediul,
viața găsește mereu o cale de a merge mai departe.