В реакторе Чернобыля живёт организм, который озадачивает учёных: чёрный гриб не умирает, а растёт 0
Чернобыльская зона отчуждения по-прежнему остаётся опасным местом для людей, однако природа там не остановилась. После катастрофы 1986 года, когда взорвался четвёртый реактор Чернобыльской атомной электростанции, на этой территории выжили, приспособились и даже размножились различные формы жизни, сообщает ScienceAlert.com.
Однако одна из них особенно удивила учёных. На внутренних стенах одного из самых радиоактивных зданий в мире был обнаружен чёрный гриб, который, по-видимому, не только способен выдерживать ионизирующее излучение, но, возможно, даже использует его себе во благо, сообщает ScienceAlert.
Этот гриб называется Cladosporium sphaerospermum.
Часть учёных считает, что его тёмный пигмент — меланин — может помогать использовать ионизирующее излучение подобно тому, как растения используют солнечный свет в процессе фотосинтеза. Этот гипотетический процесс иногда называют радиосинтезом.
Однако именно здесь начинается и самая большая загадка. Учёные наблюдали, что в присутствии ионизирующего излучения этот гриб способен расти лучше, но до конца не ясно, как именно это происходит и можно ли действительно говорить о «питании» радиацией.
На самом деле эта история началась в конце 1990-х годов, когда группа исследователей под руководством микробиолога Нелли Ждановой из Национальной академии наук Украины отправилась изучать закрытую зону Чернобыля. Учёные хотели выяснить, какие формы жизни смогли выжить вокруг реактора, превратившегося в руины. Открытие оказалось поразительным — они обнаружили целое сообщество грибов, задокументировав в общей сложности 37 видов.
Особенно интересно было то, что многие из этих грибов были тёмными или почти чёрными. Это означало, что они содержат много меланина — пигмента, который у людей придаёт цвет коже, волосам и глазам, а у различных организмов может также служить защитным механизмом.
Именно в образцах Cladosporium sphaerospermum этот гриб встречался особенно часто и находился среди наиболее радиоактивно загрязнённых образцов.
Позже радиофармаколог Екатерина Дадачова и иммунолог Артуро Касадевалл из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна в США вместе с коллегами провели исследования, в которых подвергли этот гриб воздействию ионизирующего излучения. Обычно такое излучение может быть очень опасным для живых организмов. Ионизирующее излучение достаточно мощное, чтобы выбивать электроны из атомов. Оно может повреждать молекулы, нарушать биохимические процессы и даже разрывать ДНК.
Для человека это может вызвать тяжёлые повреждения тканей и повысить риск рака. В то же время в медицине ионизирующее излучение используют и против раковых клеток, поскольку они особенно чувствительны к такому воздействию. Однако Cladosporium sphaerospermum вёл себя совершенно иначе. Он не только оказался устойчивым к излучению, но в экспериментах даже рос лучше, если подвергался ионизирующей радиации.
Исследователи также наблюдали, что излучение изменяло поведение меланина гриба. Это ещё больше усилило подозрения, что пигмент играет в этом процессе очень важную роль.
В 2008 году Дадачова и Касадевалл вместе с коллегами выдвинули смелую идею — возможно, этот гриб использует процесс, по своей сути похожий на фотосинтез.
У растений хлорофилл улавливает солнечный свет и помогает превращать его в энергию. В случае этого чёрного гриба аналогичную роль мог бы выполнять меланин, только вместо света он, возможно, взаимодействует с ионизирующим излучением. Одновременно меланин может действовать и как защитный щит, предохраняя гриб от наиболее вредного воздействия радиации.
Звучит как научная фантастика — организм, живущий в радиоактивной среде и, возможно, использующий излучение себе во благо. Но пока учёные осторожны: это гипотеза, а не полностью доказанный механизм.
Интерес к этому грибу не только теоретический. В исследовании 2022 года Cladosporium sphaerospermum доставили в космос и разместили снаружи Международной космической станции, где он подвергался воздействию космического излучения.
Датчики, размещённые под чашкой Петри, показали, что через гриб проходило меньше радиации, чем через контрольный образец без гриба. Это означает, что данный организм может представлять интерес как возможная биологическая защита от излучения в будущих космических миссиях.
Представьте себе космические корабли или базы на Марсе, где часть защитного слоя образует живой чёрный гриб. Идея звучит необычно, но учёные всерьёз ею интересуются. Однако и этот эксперимент не доказал радиосинтез. Он лишь показал, что гриб может снижать проницаемость для радиации и обладает потенциалом как защитный материал.
Главный вопрос по-прежнему остаётся открытым: действительно ли гриб получает энергию из радиации или же он просто очень хорошо приспособился к выживанию в экстремальных условиях?
Учёным пока не удалось чётко доказать, что ионизирующее излучение обеспечивает этому грибу измеримую метаболическую выгоду. Также до конца не доказан конкретный путь получения энергии, который позволил бы уверенно сказать: да, это радиосинтез.
Группа исследователей под руководством инженера Стэнфордского университета Нильса Авереска указала, что настоящий радиосинтез ещё предстоит доказать. Недостаточно доказательств того, что ионизирующее излучение напрямую стимулирует в грибе преобразование углеродных соединений в более энергетически богатые формы или фиксацию неорганического углерода.
Иными словами, идея захватывающая, но цепочка доказательств пока ещё не полна.
Интересно, что Cladosporium sphaerospermum — не единственный организм, который странно реагирует на радиацию. Например, чёрные дрожжи Wangiella dermatitidis также демонстрируют усиленный рост в условиях ионизирующего излучения.
В свою очередь другой гриб — Cladosporium cladosporioides — под воздействием гамма- или ультрафиолетового излучения усиленно вырабатывает меланин, однако его рост не улучшается.
Это означает, что чёрные, содержащие меланин грибы не одинаковы. Одним излучение может помогать расти, у других оно лишь вызывает защитную реакцию.
Пока неясно, действительно ли этот чёрный чернобыльский гриб «ест» радиацию или просто использует очень умную стратегию выживания. Возможно, радиация для него — дополнительный источник энергии. А возможно, это лишь среда, в которой гриб способен выживать лучше других организмов.
Но одно ясно точно — в месте, где человеку было бы опасно находиться длительное время, этот неприметный, бархатисто-чёрный гриб способен выживать и, возможно, даже процветать.
И это вновь напоминает, что природа порой находит способы, которые человеку кажутся почти невероятными. Даже радиоактивная катастрофа не остановила жизнь — она лишь показала, насколько удивительно способны приспосабливаться некоторые организмы.
