Čornobiļas reaktorā dzīvo organisms, kas mulsina zinātniekus: melnā sēne nevis mirst, bet aug 0
Čornobiļas aizliegtā zona cilvēkiem joprojām ir bīstama vieta, taču daba tur nav apstājusies. Kopš 1986. gada katastrofas, kad eksplodēja Čornobiļas atomelektrostacijas ceturtais reaktors, šajā teritorijā izdzīvojušas, pielāgojušās un pat savairojušās dažādas dzīvības formas, vēsta Sciencealert.com.
Taču viena no tām zinātniekus pārsteigusi īpaši. Uz vienas no radioaktīvākajām ēkām pasaulē iekšējām sienām atrasta melna sēne, kas, šķiet, ne tikai spēj izturēt jonizējošo starojumu, bet, iespējams, pat izmanto to savā labā, vēsta “ScienceAlert”.
Šo sēni sauc Cladosporium sphaerospermum.
Daļa zinātnieku uzskata, ka tās tumšais pigments — melanīns — varētu palīdzēt izmantot jonizējošo starojumu līdzīgi tam, kā augi fotosintēzē izmanto saules gaismu. Šo hipotētisko procesu mēdz saukt par radiosintēzi.
Tomēr šeit sākas arī lielākais noslēpums. Zinātnieki ir novērojuši, ka šī sēne jonizējošā starojuma klātbūtnē spēj augt labāk, taču līdz galam nav skaidrs, kā tieši tas notiek un vai patiešām var runāt par “barošanos” ar radiāciju.
Šis stāsts patiesībā sākās 20. gadsimta 90. gadu beigās, kad Ukrainas Nacionālās zinātņu akadēmijas mikrobioloģes Nellijas Ždanovas vadītā pētnieku grupa devās pētīt Čornobiļas slēgto zonu. Zinātnieki gribēja noskaidrot, kādas dzīvības formas spējušas izdzīvot ap drupās pārvērsto reaktoru. Atklājums bija pārsteidzošs — viņi atrada veselu sēņu kopienu, kopumā dokumentējot 37 sugas.
Īpaši interesanti bija tas, ka daudzas no šīm sēnēm bija tumšas vai gandrīz melnas. Tas nozīmēja, ka tās satur daudz melanīna — pigmenta, kas cilvēkiem piešķir ādas, matu un acu krāsu, bet dažādiem organismiem var kalpot arī kā aizsargmehānisms.
Tieši Cladosporium sphaerospermum paraugos bija īpaši izplatīta un atradās starp radioaktīvi visvairāk piesārņotajiem paraugiem.
Vēlāk radioparmakoloģe Jekaterina Dadačova un imunologs Arturo Kasadevāls no Alberta Einšteina Medicīnas koledžas ASV kopā ar kolēģiem veica pētījumus, kuros šo sēni pakļāva jonizējošajam starojumam. Parasti šāds starojums dzīviem organismiem var būt ļoti bīstams. Jonizējošais starojums ir pietiekami spēcīgs, lai izsistu elektronus no atomiem. Tas var bojāt molekulas, traucēt bioķīmiskos procesus un pat saplēst DNS.
Cilvēkam tas var radīt smagus audu bojājumus un palielināt vēža risku. Tajā pašā laikā medicīnā jonizējošo starojumu izmanto arī pret vēža šūnām, jo tās ir īpaši jutīgas pret šādu iedarbību. Taču
Cladosporium sphaerospermum uzvedās pavisam citādi. Tā ne tikai izrādījās izturīga pret starojumu, bet eksperimentos pat auga labāk, ja tika pakļauta jonizējošai radiācijai.
Pētnieki arī novēroja, ka starojums mainīja sēnes melanīna uzvedību. Tas vēl vairāk pastiprināja aizdomas, ka pigments šajā procesā spēlē ļoti svarīgu lomu.
2008. gadā Dadačova un Kasadevāls ar kolēģiem izvirzīja drosmīgu ideju — iespējams, šī sēne izmanto procesu, kas pēc būtības līdzinās fotosintēzei.
Augos hlorofils uztver saules gaismu un palīdz to pārvērst enerģijā. Šīs melnās sēnes gadījumā līdzīgu lomu varētu pildīt melanīns, tikai gaismas vietā tas, iespējams, mijiedarbojas ar jonizējošo starojumu. Vienlaikus melanīns var darboties arī kā aizsargvairogs, pasargājot sēni no radiācijas kaitīgākās ietekmes.
Izklausās pēc zinātniskās fantastikas — organisms, kas dzīvo radioaktīvā vidē un, iespējams, izmanto starojumu savā labā. Taču pagaidām zinātnieki ir uzmanīgi: šī ir hipotēze, nevis pilnībā pierādīts mehānisms.
Interese par šo sēni nav tikai teorētiska. 2022. gada pētījumā Cladosporium sphaerospermum tika nogādāta kosmosā un novietota Starptautiskās kosmosa stacijas ārpusē, kur tā tika pakļauta kosmiskajam starojumam.
Zem Petri trauciņa novietotie sensori parādīja, ka cauri sēnei izkļuva mazāk radiācijas nekā cauri kontroles paraugam bez sēnes. Tas nozīmē, ka šis organisms varētu būt interesants kā iespējamais bioloģiskais aizsargs pret starojumu nākotnes kosmosa misijās.
Iedomājieties kosmosa kuģus vai bāzes uz Marsa, kur daļu aizsargkārtas veido dzīva, melna sēne. Ideja izklausās neparasti, taču zinātniekus tā nopietni interesē. Tomēr arī šis eksperiments nepierādīja radiosintēzi. Tas tikai parādīja, ka sēne var mazināt radiācijas caurlaidību un tai piemīt potenciāls kā aizsargmateriālam.
Galvenais jautājums joprojām ir atklāts: vai sēne patiešām iegūst enerģiju no radiācijas, vai arī tā vienkārši ir ļoti labi pielāgojusies izdzīvošanai ekstremālos apstākļos?
Zinātniekiem pagaidām nav izdevies skaidri pierādīt, ka jonizējošais starojums šai sēnei nodrošina izmērāmu vielmaiņas ieguvumu. Nav arī līdz galam pierādīts konkrēts enerģijas iegūšanas ceļš, kas ļautu droši teikt — jā, tā ir radiosintēze.
Stenfordas universitātes inženiera Nilsa Avereska vadīta pētnieku grupa norādījusi, ka īsta radiosintēze vēl ir jāpierāda. Nav pietiekamu pierādījumu, ka jonizējošais starojums sēnē tieši virza oglekļa savienojumu pārveidošanu enerģētiski bagātākās formās vai neorganiskā oglekļa piesaisti.
Citiem vārdiem — ideja ir aizraujoša, bet pierādījumu ķēde vēl nav pilnīga.
Interesanti, ka Cladosporium sphaerospermum nav vienīgais organisms, kas dīvaini reaģē uz radiāciju. Piemēram, melnais raugs Wangiella dermatitidis arī uzrāda pastiprinātu augšanu jonizējoša starojuma apstākļos.
Savukārt cita sēne — Cladosporium cladosporioides — gamma vai ultravioletā starojuma ietekmē pastiprināti ražo melanīnu, taču tās augšana neuzlabojas.
Tas nozīmē, ka melnās, melanīnu saturošās sēnes nav visas vienādas. Vienām starojums var palīdzēt augt, citām tas tikai izraisa aizsargreakciju.
Pagaidām nav skaidrs, vai šī melnā Čornobiļas sēne tiešām “ēd” radiāciju, vai arī vienkārši izmanto ļoti gudru izdzīvošanas stratēģiju. Varbūt radiācija tai ir papildu enerģijas avots. Varbūt tā ir tikai vide, kurā sēne spēj izdzīvot labāk nekā citi organismi.
Taču viens gan ir skaidrs — vietā, kur cilvēkam ilgstoši uzturēties būtu bīstami, šī necilā, samtaini melnā sēne spēj izdzīvot un, iespējams, pat plaukt.
Un tas atkal atgādina, ka daba reizēm atrod veidus, kas cilvēkam šķiet gandrīz neticami. Pat radioaktīva katastrofa nav apturējusi dzīvību — tā tikai parādījusi, cik pārsteidzoši pielāgoties spēj daži organismi.
