Οι πρώτες ενδείξεις ότι μαύροι μύκητες μπορούσαν να αναπτύσσονται ακόμη και στο έντονα ραδιενεργό εσωτερικό του Τσερνόμπιλ καταγράφηκαν, ήδη, από τα τέλη της δεκαετίας του 1990.
Σήμερα, τα ευρήματα αυτά αποκτούν νέα σημασία, καθώς επιστήμονες διερευνούν αν οι ιδιότητές τους μπορούν να αξιοποιηθούν για την προστασία από ακτινοβολία σε γήινα και εξωγήινα περιβάλλοντα.
Η Ουκρανή μικροβιολόγος Nelli Zhdanova ήταν από τις πρώτες που κατέγραψαν το φαινόμενο. Το 1997 εντόπισε μαυρισμένους μύκητες στο εσωτερικό του κατεστραμμένου κτιρίου του αντιδραστήρα 4, σε επιφάνειες όπου τα επίπεδα ραδιενέργειας παραμένουν υψηλά. Προηγούμενες καταγραφές της είχαν ήδη δείξει ότι παρόμοια είδη αναπτύσσονταν σε μολυσμένα εδάφη της ζώνης αποκλεισμού.
Η καταστροφή του Τσερνόμπιλ σημειώθηκε στις 26 Απριλίου 1986, όταν μια αποτυχημένη δοκιμή ασφαλείας οδήγησε σε έκρηξη και εκτεταμένη απελευθέρωση ραδιενεργών υλικών. Για την προστασία του πληθυσμού δημιουργήθηκε ζώνη αποκλεισμού 30 χιλιομέτρων, από την οποία απομακρύνθηκαν μόνιμα οι κάτοικοι. Παρά την απουσία ανθρώπινης δραστηριότητας, επόμενες έρευνες κατέγραψαν την επανεμφάνιση άγριας ζωής και, κυρίως, την εγκατάσταση δεκάδων μυκήτων στο κατεστραμμένο συγκρότημα.
Ο ρόλος της μελανίνης και η ανθεκτικότητα των μυκήτων
Η Zhdanova υποστήριξε ότι η ανθεκτικότητα των συγκεκριμένων μυκήτων οφείλεται στη μελανίνη, τη σκούρα χρωστική ουσία στα κυτταρικά τους τοιχώματα. Η υπόθεση αυτή ενισχύθηκε από παρατηρήσεις σε τοπικούς πληθυσμούς αμφιβίων, όπου άτομα με υψηλότερη συγκέντρωση μελανίνης φαίνεται ότι επιβιώνουν ευκολότερα σε συνθήκες ραδιενέργειας.
Σε εργαστηριακές δοκιμές στις ΗΠΑ διαπιστώθηκε ότι ορισμένοι μύκητες που περιέχουν μελανίνη όχι μόνο αντέχουν σε έντονη ιοντίζουσα ακτινοβολία, αλλά αναπτύσσονται ταχύτερα όταν καλλιεργούνται παρουσία ραδιενεργού καισίου-137. Το 2007, έρευνα της Ekaterina Dadachova στο Albert Einstein College of Medicine κατέγραψε αύξηση περίπου 10% στον ρυθμό ανάπτυξης σε σύγκριση με δείγματα που δεν είχαν εκτεθεί σε ακτινοβολία.
Η ερευνητική ομάδα εκτίμησε ότι οι μύκητες ενδέχεται να αξιοποιούν την ενέργεια της ακτινοβολίας για τον μεταβολισμό τους, μια διαδικασία που αποκάλεσαν «ραδιοσύνθεση». Η θεωρία παραμένει υπό διερεύνηση, καθώς απαιτείται η ακριβής ταυτοποίηση των μοριακών μηχανισμών που συνδέουν τη μελανίνη με τη μεταβολική δραστηριότητα.
Παρά τα ενθαρρυντικά δεδομένα, δεν εμφανίζουν όλα τα είδη την ίδια συμπεριφορά. Έρευνα της Zhdanova το 2006 κατέγραψε ότι μόνο εννέα από τα 47 είδη μυκήτων που συλλέχθηκαν στο Τσερνόμπιλ κατευθύνονταν προς πηγή ραδιενέργειας. Επιπλέον, πείραμα του 2022 στα Sandia National Laboratories δεν εντόπισε διαφορά στον ρυθμό ανάπτυξης ανάμεσα σε μελανινοφόρους και μη μελανινοφόρους μύκητες όταν εκτέθηκαν σε υπεριώδη ακτινοβολία και καίσιο-137.
Τα ευρήματα στο διάστημα ανοίγουν νέα συζήτηση
Την ίδια χρονιά, νέα δεδομένα προέκυψαν από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Δείγματα του είδους Cladosporium sphaerospermum (του ίδιου που είχε εντοπιστεί στο Τσερνόμπιλ) εμφάνισαν έως και 21% ταχύτερη ανάπτυξη ύστερα από 26 ημέρες έκθεσης στην κοσμική ακτινοβολία, σε σύγκριση με δείγματα ελέγχου στη Γη. Δεν έχει αποσαφηνιστεί αν η επιτάχυνση σχετίζεται με την ακτινοβολία ή με άλλους παράγοντες του διαστημικού περιβάλλοντος, όπως η μικροβαρύτητα.
Οι έρευνες στον Διαστημικό Σταθμό εξέτασαν και τον βαθμό προστασίας που μπορεί να προσφέρει η μελανίνη. Αισθητήρας τοποθετημένος κάτω από στρώμα του μύκητα κατέγραψε μείωση της ακτινοβολίας σε σχέση με περιοχές χωρίς μύκητες, υποδεικνύοντας ότι ακόμη και λεπτό στρώμα βιομάζας μπορεί να απορροφά μέρος της ακτινοβολίας.
Πιθανές εφαρμογές σε αποστολές στη Σελήνη και τον Άρη
Παρά τα θετικά στοιχεία, ορισμένοι επιστήμονες σημειώνουν ότι η προστασία μπορεί να οφείλεται και σε άλλους παράγοντες, όπως η υψηλή περιεκτικότητα νερού στη βιομάζα των μυκήτων, ένα από τα πιο αποτελεσματικά μέσα θωράκισης από φορτισμένα σωματίδια.
Η συζήτηση για τις ιδιότητές τους εντείνεται καθώς η NASA, η Κίνα και άλλες διαστημικές υπηρεσίες εξετάζουν τη δημιουργία βάσεων στη Σελήνη και τον Άρη τις επόμενες δεκαετίες. Η προστασία από την κοσμική ακτινοβολία αποτελεί κρίσιμη πρόκληση και τα συμβατικά υλικά, όπως το νερό, ή το πολυαιθυλένιο, είναι πολύ βαριά και κοστοβόρα για μεταφορά.
Γι’ αυτό, ομάδες της NASA με επικεφαλής τη Lynn Rothschild μελετούν τη χρήση βιολογικών κατασκευών από μύκητες σε μελλοντικούς οικισμούς. Οι δομές αυτές, που μπορούν να παραχθούν επιτόπου, ίσως λειτουργήσουν και ως αυτοαναγεννώμενες ασπίδες ακτινοβολίας χάρη στη μελανίνη.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι απαιτείται περαιτέρω μελέτη για το κατά πόσο η προστασία συνδέεται άμεσα με τον μεταβολισμό των μυκήτων ή αν προκύπτει από άλλες φυσικές ιδιότητες της βιομάζας τους.
Με πληροφορίες από BBC
