Чернобыльская зона отчуждения, на который катастрофа произошла почти 40 лет назад, продолжает удивлять ученых. Исследователи обнаружили уникальные микроорганизмы, которые не просто выживают в условиях высокой радиации, но и используют ее как источник энергии.
РБК-Украина со ссылкой на детали исследований в Lagrada, рассказывает, что это за существа и как они превращают смертельную радиацию в жизненную силу.
По словам ученых, меланиновые грибки, которые были найдены непосредственно внутри разрушенного реактора ЧАЭС, используют радиацию как источник энергии. Это открытие имеет огромное значение для биологии и медицины, поскольку может помочь в разработке новых методов защиты людей от радиации, а также в поиске жизни в космосе.
Речь идет о группе меланиновых грибков (например, Cladosporium sphaerospermum, Wangielia dermatitidis), которые имеют высокое содержание пигмента меланина в своих клеточных стенках. Крошечный бархатный черный грибок не просто выжил, но и превратил радиацию в источник своей энергии.
Впервые эти грибки были обнаружены в 1991 году, когда они росли прямо на стенах внутри разрушенного 4-го энергоблока ЧАЭС, где уровни гамма-излучения были экстремально высокими. Они буквально "росли" к источнику радиации.
В отличие от большинства организмов, которые радиация разрушает, эти грибки используют ионизирующее излучение для своего роста.
Ученые назвали этот процесс радиосинтезом - по аналогии с фотосинтезом, где растения используют солнечный свет.
Меланин в клетках грибков поглощает гамма-излучение (радиацию). А потом эта энергия излучения трансформируется в химическую энергию, которая ускоряет рост грибков.
Исследования показали, что грибки, богатые меланином, растут значительно быстрее в присутствии радиации, чем без нее. Фактически, радиация служит для них своеобразным "пищевым приложением".
Это явление является революционным, поскольку оно показывает, что радиация может быть не только разрушительным фактором, но и источником энергии для некоторых форм жизни.
Первые образцы были собраны в 1990-х годах в Чернобыле после аварии. В конце 90-х зону отчуждения исследовала микробиолог Нелли Жданова и ее группа из Национальной академии наук Украины.
Она предполагала, что в загрязненном укрытии вокруг разрушенного реактора почти нет жизни, но исследователи нашли сообщество грибов, которое насчитывало 37 видов. Большинство из них были богаты меланином.
Явление радиосинтеза и его механизм были впервые подробно исследованы и описаны в 2007 году группой ученых, в частности радиофармаколог Екатериной Дадичковой и ее коллегами, а также NASA.
Следующим шагом стало еще одно исследование, которое провели Екатерина Дадачева и иммунолог Артуро Кесадеваль в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна.
Они обнаружили, что грибки удивительно устойчивы к повреждениям и наоборот - они только улучшали свое состояние благодаря радиации. То есть - это открыло широкие возможности потенциала этого грибка как природного щита для космических миссий.
Впоследствии ученые запустили этот черный грибок на орбиту и прикрепили его к внешней поверхности МКС (международной космической станции). Под воздействием высоких уровней космического излучения грибок блокировал больше излучения, чем контрольная антенна без грибка.
Сейчас NASA активно исследует эти грибки, как потенциальное средство защиты для астронавтов на Марсе или в дальних космических миссиях, где уровень космической радиации является высоким. Как именно грибок поглощает радиацию - ученым еще предстоит выяснить.
Открытие радиосинтеза открывает ряд важных возможностей:
Защита от радиации. Изучение механизма, с помощью которого меланин защищает грибки, может помочь создать более эффективные радиозащитные лекарства или материалы для людей.
"Энергетический щит" для космоса. Существует идея использовать меланин этих грибков для создания биологических щитов, которые бы поглощали радиацию на космических кораблях.
Биологическая дезактивация. Грибки могут быть использованы для биоремедиации - очистки радиоактивно загрязненных зон, поскольку они накапливают радионуклиды.
Поиск внеземной жизни. Радиосинтез указывает на то, что жизнь может существовать и процветать в экстремальных, радиоактивных средах, что расширяет наши представления о потенциальных формах жизни на других планетах.