Misterioasele ciuperci negre de la Cernobîl care încă „se hrănesc” cu ajutorul radiaților. foto: atlasmicologia Misterioasele ciuperci negre de la Cernobîl care încă „se hrănesc” cu ajutorul radiaților! Mucegaiul descoperit în zona catastrofei nucleare de la Cernobîl a uimit comunitatea științifică printr-o caracteristică aparent imposibilă: capacitatea de a utiliza radiațiile ca sursă de energie. Această descoperire remarcabilă îi aparține cercetătoarei Nelli Zhdanova, de la Institutul de Microbiologie și Virusologie al Academiei Naționale de Științe a Ucrainei, cu sediul la Kiev, și datează de la sfârșitul anilor ’90. Ciupercile neagre din interiorul reactorului de la Cernobîl care prosperă în radiații În mai 1997, la aproape 11 ani după explozia reactorului nuclear, Zhdanova a pătruns într-unul dintre cele mai periculoase locuri de pe planetă: ruinele reactorului patru de la Cernobîl. Acolo unde nivelurile de radiații erau considerate incompatibile cu viața, ea a observat o prezență neașteptată. Pe tavane, pe pereți și în interiorul conductelor metalice ce protejau cablurile electrice se dezvoltase un mucegai negru dens și persistent. În exteriorul centralei, natura începuse deja să-și revendice teritoriul. În lipsa oamenilor, pădurile și câmpurile deveniseră din nou habitat pentru animale sălbatice precum lupii și mistreții. Cu toate acestea, chiar și la zeci de ani după accident, anumite zone rămâneau extrem de contaminate, din cauza fragmentelor radioactive aruncate din reactor în momentul exploziei din 1986. Observațiile făcute de Zhdanova au arătat că acest mucegai nu doar supraviețuia în mediul radioactiv, ci părea atras de el. Asemenea plantelor care cresc orientându-se spre lumină, structurile filamentare ale ciupercilor – numite hife – se îndreptau către sursele de radiații ionizante. Ciuperca se numește Cladosporium sphaerospermum De fapt, aceste concluzii nu erau complet noi pentru cercetătoare. În studiile anterioare realizate asupra solului din jurul Cernobîlului, ea constatase că anumite ciuperci, Cladosporium sphaerospermum, se dezvoltau direct în direcția particulelor radioactive dispersate în mediu. Ceea ce era cu adevărat surprinzător acum era faptul că ele ajunseseră până la epicentrul radiației: interiorul reactorului distrus. Fiecare expediție de cercetare implica un risc major pentru sănătatea sa, însă munca lui Zhdanova a schimbat profund modul în care oamenii de știință înțeleg relația dintre radiații și organismele vii. Descoperirile sale au deschis perspective neașteptate, de la bioremedierea zonelor contaminate până la ideea protejării astronauților de radiațiile cosmice în misiunile spațiale. Pentru a înțelege contextul, este important de amintit dezastrul inițial. Pe 26 aprilie 1986, în timpul unui test de siguranță prost gestionat, reactorul patru al centralei nucleare de la Cernobîl a explodat. Defectele de proiectare, combinate cu erori umane grave, au dus la cea mai mare catastrofă nucleară din istorie, eliberând cantități uriașe de substanțe radioactive în atmosferă. Iodul radioactiv a fost responsabil pentru majoritatea deceselor din perioada respectivă Iodul radioactiv a fost responsabil pentru majoritatea deceselor din perioada imediat următoare și pentru numeroasele cazuri de cancer apărute ulterior. Pentru a limita expunerea populației, autoritățile au instituit o zonă de excludere cu o rază de 30 de kilometri, interzicând accesul uman în cele mai contaminate regiuni. În acest spațiu abandonat de oameni, viața microscopică a continuat să prospere. Zhdanova a identificat nu doar ciuperci radiotrope – adică orientate către radiații – ci și alte 36 de specii de fungi aparent obișnuiți, dar foarte diferiți din punct de vedere evolutiv. De-a lungul a peste 20 de ani de cercetări, studiile sale au influențat laboratoare din întreaga lume și au dus la ipoteza existenței unui tip de metabolism complet nou: unul care folosește radiația în locul luminii solare ca sursă de energie, conform BBC. Citește și: Misterul câinilor albaștri de la Cernobîl ar putea fi, în sfârșit, elucidat. De ce au blana colorată Această idee a atras inclusiv atenția NASA, care a analizat posibilitatea utilizării unor structuri bazate pe ciuperci pentru a crea scuturi biologice împotriva radiațiilor în spațiu. Elementul-cheie al acestui fenomen este melanina, un pigment natural întâlnit pe scară largă în organismele vii. La oameni, melanina este responsabilă pentru culoarea pielii și a părului, variind de la brun deschis la negru. În cazul ciupercilor din Cernobîl, concentrațiile ridicate de melanină explicau culoarea lor intens închisă. Melanina din pereții celulari ai ciupercilor acționează ca un scut împotriva radiațiilor ionizante La fel cum pielea mai pigmentată oferă o protecție sporită împotriva radiațiilor ultraviolete, Zhdanova a emis ipoteza că melanina din pereții celulari ai ciupercilor acționează ca un scut împotriva radiațiilor ionizante. Fenomenul nu era limitat doar la fungi. În bălțile din apropierea reactorului, broaștele cu un conținut mai mare de melanină aveau rate de supraviețuire și reproducere mai ridicate, ceea ce a dus, în timp, la apariția unor populații aproape complet negre. Elementul-cheie al acestui fenomen este melanina, un pigment natural întâlnit pe scară largă în organismele vii. foto: Nils Averesch/ Aaron Berliner Ipoteza conform căreia melanina nu doar protejează, ci și transformă radiația în energie, a fost consolidată în 2007 de cercetările Ekaterinei Dadachova, de la Albert Einstein College of Medicine din New York. Echipa sa a demonstrat că fungii melanizați expuși la izotopul radioactiv cesiu creșteau cu aproximativ 10% mai rapid decât cei neiradiați. Ciupercile „se hrănesc” efectiv cu radiații Mai mult, observațiile au indicat că acești fungi foloseau energia radiațiilor direct în procesele metabolice necesare creșterii. Dadachova a susținut ideea că ciupercile „se hrănesc” efectiv cu radiații, un proces pe care l-a denumit „radiosinteză”, în care melanina joacă un rol central. În ultimii ani, cercetările s-au concentrat pe identificarea proteinelor și mecanismelor moleculare implicate în acest proces. „Radiosinteza propriu-zisă nu a fost încă demonstrată, cu atât mai puțin reducerea compușilor de carbon în forme cu conținut energetic mai ridicat sau fixarea carbonului anorganică determinată de radiațiile ionizante”, a dezvăluit o echipă condusă de inginerul Nils Averesch de la Universitatea Stanford. Totuși, fenomenul nu este universal. Nu toate ciupercile melanizate manifestă radiotropism sau creștere accelerată în prezența radiațiilor. În 2006, Zhdanova a arătat că doar nouă dintre cele 47 de specii colectate la Cernobîl se orientau activ către o sursă de cesiu radioactiv. Mai recent, în 2022, cercetători de la Sandia National Laboratories au constatat că, pentru anumite specii – inclusiv una melanizată și una nemelanizată – expunerea la radiații UV și cesiu-137 nu producea diferențe semnificative în ritmul de creștere. Citește și: Record istoric în Rezervația Cernobîl: cel mai mare grup de căprioare observat până acum în zonă