Ο μαύρος μύκητας Cladosporium sphaerospermum όχι μόνο επιβιώνει σε ακραία επίπεδα ακτινοβολίας, αλλά φαίνεται να αναπτύσσεται καλύτερα σε ένα περιβάλλον που για τους περισσότερους οργανισμούς είναι θανατηφόρο
Σχεδόν τέσσερις δεκαετίες μετά την καταστροφή του αντιδραστήρα Νο 4 στο Τσερνόμπιλ, η περιοχή εξακολουθεί να αποτελεί ένα από τα πιο παράξενα φυσικά εργαστήρια στον πλανήτη. Εκεί όπου η ιονίζουσα ακτινοβολία παραμένει επικίνδυνη για τον άνθρωπο, ορισμένοι μικροοργανισμοί όχι μόνο κατάφεραν να επιβιώσουν, αλλά φαίνεται πως έχουν αναπτύξει μια αξιοσημείωτη προσαρμογή.
Ανάμεσά τους βρίσκεται ο Cladosporium sphaerospermum, ένας σκούρος, μελανοποιημένος μύκητας που έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων επειδή σε ορισμένα πειράματα η ακτινοβολία δεν φαίνεται απλώς να τον καταστρέφει, αλλά μπορεί να συνδέεται με αυξημένη ανάπτυξη.
Το εύρημα έχει οδηγήσει σε μια εντυπωσιακή υπόθεση: μήπως ο συγκεκριμένος μύκητας μπορεί να αξιοποιεί, έστω μερικώς, την ενέργεια της ακτινοβολίας; Η απάντηση όμως παραμένει ανοιχτή.
Ένας μύκητας που επέζησε εκεί όπου η ζωή δυσκολεύεται
Μετά το πυρηνικό δυστύχημα του 1986, οι ερευνητές άρχισαν να εξετάζουν με ιδιαίτερο ενδιαφέρον τους μικροοργανισμούς που κατάφεραν να εγκατασταθούν μέσα και γύρω από τις κατεστραμμένες εγκαταστάσεις.
Μελέτες που πραγματοποιήθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1990 κατέγραψαν μεγάλο αριθμό μυκήτων στο εσωτερικό του καταφυγίου του αντιδραστήρα. Ανάμεσα στα είδη που εντοπίστηκαν ήταν και ο Cladosporium sphaerospermum, ενώ οι μελανοποιημένοι μύκητες αποτελούσαν σημαντικό μέρος της μυκητιακής κοινότητας στις έντονα μολυσμένες περιοχές.
Η παρουσία τους έχει ιδιαίτερη σημασία επειδή η μελανίνη, η σκούρα χρωστική ουσία που βρίσκεται στα κυτταρικά τους τοιχώματα, φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην αλληλεπίδρασή τους με την ακτινοβολία.
Η μελανίνη ίσως κάνει περισσότερα από το να προστατεύει
Η μελανίνη είναι γνωστή για την ικανότητά της να απορροφά ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Στους ανθρώπους, για παράδειγμα, συμβάλλει στην προστασία του δέρματος από την υπεριώδη ακτινοβολία.
Στους συγκεκριμένους μύκητες όμως φαίνεται ότι μπορεί να έχει έναν πολύ διαφορετικό ρόλο.
Πειράματα έχουν δείξει ότι η έκθεση μελανοποιημένων μυκήτων σε υψηλά επίπεδα ιονίζουσας ακτινοβολίας μπορεί να μεταβάλει τις ηλεκτρονικές ιδιότητες της μελανίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν παρατηρηθεί επίσης αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα και μεγαλύτερη ανάπτυξη.
Αυτό δεν σημαίνει ότι ο μύκητας «τρώει» ακτινοβολία με τον τρόπο που ένας οργανισμός καταναλώνει τροφή. Δείχνει όμως ότι υπάρχει μια βιολογική αλληλεπίδραση που αξίζει να μελετηθεί.
Η αμφιλεγόμενη ιδέα της «ραδιοσύνθεσης»
Από εδώ προέκυψε μία από τις πιο συναρπαστικές θεωρίες γύρω από τους μελανοποιημένους μύκητες: η λεγόμενη ραδιοσύνθεση.
Η ιδέα είναι, σε πολύ γενικές γραμμές, να υπάρχει κάποια αναλογία με τη φωτοσύνθεση. Τα φυτά χρησιμοποιούν την ενέργεια του ηλιακού φωτός για να υποστηρίξουν τη δημιουργία χημικής ενέργειας. Οι ερευνητές αναρωτήθηκαν αν η μελανίνη ορισμένων μυκήτων θα μπορούσε να συμμετέχει σε μια ανάλογη διαδικασία χρησιμοποιώντας ενέργεια από ιονίζουσα ακτινοβολία.
Όμως εδώ βρίσκεται και η σημαντικότερη επιστημονική επιφύλαξη.
Δεν έχει αποδειχθεί μέχρι σήμερα ένας πλήρης μεταβολικός μηχανισμός που να δείχνει ότι ο Cladosporium sphaerospermum μετατρέπει την ιονίζουσα ακτινοβολία σε αξιοποιήσιμη χημική ενέργεια.
Η ίδια η επιστημονική βιβλιογραφία χαρακτηρίζει τη δυνατότητα της ραδιοσύνθεσης ως αντικείμενο συζήτησης και έρευνας, όχι ως οριστικά αποδεδειγμένη διαδικασία.
Δεν είναι όλοι οι «μαύροι μύκητες» ίδιοι
Ένα ακόμη στοιχείο που περιπλέκει την εικόνα είναι ότι δεν συμπεριφέρονται όλοι οι μελανοποιημένοι μύκητες με τον ίδιο τρόπο.
Η παρουσία μελανίνης από μόνη της δεν αρκεί για να εξηγήσει την αυξημένη ανάπτυξη υπό ακτινοβολία. Διαφορετικά είδη παρουσιάζουν διαφορετικές αντιδράσεις, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να εμπλέκονται πολλοί βιολογικοί μηχανισμοί.
Έτσι, οι επιστήμονες εξετάζουν αν πρόκειται για πραγματική αξιοποίηση της ακτινοβολίας ή για έναν ιδιαίτερα αποτελεσματικό μηχανισμό προσαρμογής που επιτρέπει στον μύκητα να αντιμετωπίζει ένα περιβάλλον που θα ήταν καταστροφικό για πολλούς άλλους οργανισμούς.
Από το Τσερνόμπιλ στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό
Το ενδιαφέρον για τον Cladosporium sphaerospermum ξεπέρασε τα όρια της Γης.
Το 2018, δείγμα του μύκητα μεταφέρθηκε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου οι ερευνητές θέλησαν να εξετάσουν πώς συμπεριφέρεται σε συνθήκες διαστημικής ακτινοβολίας και αν η βιομάζα του μπορεί να προσφέρει κάποια προστασία.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε το 2022 και έδειξε ότι ο μύκητας παρουσίασε στο διάστημα αυξημένο ρυθμό ανάπτυξης σε σχέση με τον επίγειο έλεγχο. Παράλληλα, οι αισθητήρες κάτω από τη μυκητιακή βιομάζα κατέγραψαν μείωση της ακτινοβολίας σε σύγκριση με το δείγμα ελέγχου.
Το αποτέλεσμα είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον για τη μελλοντική εξερεύνηση του διαστήματος.
Θα μπορούσε ένας ζωντανός «θώρακας» να προστατεύει αστροναύτες;
Η ιδέα που εξετάζεται είναι εντυπωσιακή: αντί να μεταφέρουν από τη Γη τεράστιες ποσότητες βαριών υλικών για την προστασία από την κοσμική ακτινοβολία, οι μελλοντικές αποστολές θα μπορούσαν θεωρητικά να χρησιμοποιούν βιολογικά υλικά που αναπτύσσονται επιτόπου.
Ο μύκητας θα μπορούσε να λειτουργεί ως ένα είδος βιολογικής ασπίδας, καθώς η μελανίνη και η ίδια η βιομάζα του απορροφούν μέρος της ακτινοβολίας.
Το πείραμα στον ISS δεν αποδεικνύει ότι ένα λεπτό στρώμα μύκητα μπορεί να προστατεύσει έναν αστροναύτη από όλες τις μορφές κοσμικής ακτινοβολίας. Δείχνει όμως ότι η ιδέα της χρήσης μελανοποιημένων μυκήτων ως υλικών ακτινοπροστασίας αξίζει περαιτέρω έρευνα.
Το πραγματικό μυστήριο παραμένει
Ο Cladosporium sphaerospermum δεν είναι ένας «μαγικός» οργανισμός που τρέφεται αποδεδειγμένα με ραδιενέργεια.
Αυτό που γνωρίζουν σήμερα οι επιστήμονες είναι ότι ο μύκητας μπορεί να επιβιώνει σε εξαιρετικά ραδιενεργά περιβάλλοντα, ότι η μελανίνη του αλληλεπιδρά με την ιονίζουσα ακτινοβολία και ότι σε συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες η ακτινοβολία έχει συσχετιστεί με αυξημένη ανάπτυξη ή μεταβολική δραστηριότητα.
Το μεγάλο ερώτημα είναι διαφορετικό: αν ο μύκητας χρησιμοποιεί πραγματικά την ακτινοβολία ως πηγή ενέργειας ή αν απλώς έχει εξελίξει έναν εξαιρετικά αποτελεσματικό τρόπο να επιβιώνει μέσα σε αυτήν.
Η απάντηση θα μπορούσε να έχει συνέπειες πολύ πέρα από το Τσερνόμπιλ. Από την ανάπτυξη νέων υλικών για την προστασία ανθρώπων από ακτινοβολία μέχρι τις μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη και τον Άρη, ένας μικροσκοπικός μαύρος μύκητας ίσως προσφέρει ένα απρόσμενο μάθημα για το πώς η ζωή μπορεί να προσαρμόζεται στα πιο ακραία περιβάλλοντα του Σύμπαντος.
www.worldenergynews.gr
