O ciupercă descoperită în zona de excludere de la Cernobîl i-a pus pe gânduri pe cercetători, după ce s-a observat că nu doar supraviețuiește în medii extrem de radioactive, ci pare chiar să se dezvolte mai bine în prezența radiațiilor. Oamenii de știință analizează posibilitatea ca organismul să folosească radiațiile ionizante într-un mod similar fotosintezei, un mecanism încă neînțeles complet, dar care ar putea explica adaptarea sa remarcabilă într-unul dintre cele mai ostile medii de pe Pământ, scrie Science Alert.
De când reactorul Unității 4 de la Centrala Nucleară de la Cernobîl a explodat, în urmă cu aproape 40 de ani, alte forme de viață nu doar că au pătruns în zonă, ci au supraviețuit, s-au adaptat și par chiar să prospere.
Pe de-o parte, acest lucru poate fi explicat prin absența oamenilor, însă, pentru cel puțin un organism, radiațiile ionizante care persistă în structurile din jurul reactorului ar putea reprezenta un avantaj.
Acolo, lipită de pereții interiori ai uneia dintre cele mai radioactive clădiri de pe Pământ, oamenii de știință au descoperit o ciupercă neagră ciudată care pare să se dezvolte foarte bine.
Această ciupercă se numește Cladosporium sphaerospermum, iar unii cercetători cred că pigmentul său închis la culoare – melanina – i-ar permite să valorifice radiațiile ionizante printr-un proces similar modului în care plantele folosesc lumina pentru fotosinteză. Acest mecanism propus este numit „radiosinteză”.
Însă partea cu adevărat intrigantă este că, deși s-a demonstrat că C. sphaerospermum prosperă în prezența radiațiilor ionizante, nimeni nu a reușit să stabilească exact cum sau de ce. Radiosinteza rămâne o teorie dificil de demonstrat.
Misterul a început la sfârșitul anilor 1990, când o echipă condusă de microbiologul Nelli Zhdanova, de la Academia Națională de Științe a Ucrainei, a realizat un studiu în zona de excludere de la Cernobîl pentru a afla ce forme de viață pot fi găsite în adăpostul reactorului distrus.
Cercetătorii au fost surprinși să descopere o întreagă comunitate de ciuperci, documentând nu mai puțin de 37 de specii. În mod remarcabil, acestea aveau, în general, culori închise până la negru, bogate în melanină.
C. sphaerospermum domina probele și prezenta, în același timp, unele dintre cele mai ridicate niveluri de contaminare radioactivă.
Descoperirea a fost surprinzătoare, însă ceea ce a urmat a adâncit misterul. Radiopharmacologul Ekaterina Dadachova și imunologul Arturo Casadevall, ambii afiliați la Albert Einstein College of Medicine din SUA, au coordonat o echipă de cercetători care a arătat că expunerea C. sphaerospermum la radiații ionizante nu dăunează ciupercii așa cum se întâmplă în cazul altor organisme.
Radiațiile ionizante reprezintă emisii de particule suficient de puternice pentru a smulge electroni din atomi, transformându-i în ioni.
Deși pare un fenomen inofensiv în teorie, în practică ionizarea poate distruge molecule, poate perturba reacțiile biochimice și chiar poate afecta ADN-ul. Pentru oameni, aceste efecte sunt extrem de nocive, deși pot fi utilizate în tratamente precum distrugerea celulelor canceroase.
Cu toate acestea, C. sphaerospermum pare neobișnuit de rezistentă și chiar se dezvoltă mai bine în prezența radiațiilor ionizante. Alte experimente au arătat că aceste radiații modifică comportamentul melaninei din ciupercă, o observație care a deschis noi direcții de cercetare.
Într-un studiu publicat în 2008, echipa condusă de Dadachova și Casadevall a propus pentru prima dată un mecanism biologic similar fotosintezei.
Ciuperca – și altele asemănătoare – ar putea capta radiațiile ionizante și le-ar transforma în energie, melanina având un rol comparabil cu cel al clorofilei, pigmentul care absoarbe lumina la plante.
În același timp, melanina acționează și ca un scut protector împotriva efectelor nocive ale radiațiilor.
Ipoteza este susținută parțial de rezultatele unui studiu din 2022, în care oamenii de știință au dus C. sphaerospermum în spațiu și au expus-o la radiațiile cosmice pe exteriorul Stației Spațiale Internaționale.
Senzorii plasați sub cultura de laborator au arătat că o cantitate mai mică de radiații a trecut prin stratul de ciupercă decât printr-un mediu de control fără aceasta.
Scopul acelui studiu nu a fost demonstrarea radiosintezei, ci testarea potențialului ciupercii ca scut împotriva radiațiilor pentru misiuni spațiale. Chiar și așa, mecanismul exact rămâne necunoscut.
Cercetătorii nu au reușit să demonstreze fixarea carbonului dependentă de radiațiile ionizante, un câștig metabolic din aceste radiații sau existența unui mecanism clar de transformare a energiei.
„Radiosinteza propriu-zisă rămâne de demonstrat, inclusiv reducerea compușilor de carbon în forme cu energie mai mare sau fixarea carbonului anorganic determinată de radiațiile ionizante”, a explicat o echipă condusă de inginerul Nils Averesch de la Universitatea Stanford.
Această ciupercă reușește să facă ceva încă neînțeles pentru a neutraliza un factor extrem de periculos pentru oameni, și nu este nici singura. O drojdie neagră, Wangiella dermatitidis, prezintă o creștere accelerată în prezența radiațiilor ionizante.
În același timp, o altă specie, Cladosporium cladosporioides, produce mai multă melanină sub influența radiațiilor gamma sau UV, dar fără a-și accelera creșterea.
Așadar, comportamentul observat la C. sphaerospermum nu este universal pentru toate ciupercile pigmentate.
Rămâne întrebarea: este aceasta o adaptare care permite ciupercii să „se hrănească” cu radiații letale pentru alte organisme sau doar un mecanism de supraviețuire în condiții extreme? Deocamdată, nu există un răspuns clar.
Potrivit oamenilor de știință, cert este că această ciupercă neagră, aparent banală, pare să folosească radiațiile ionizante într-un mod ingenios pentru a supraviețui și poate chiar pentru a se dezvolta într-un mediu prea periculos pentru oameni.
Editor : Ș.A.
