Радиация, как мы привыкли, убивает все живое. Но ведь это же тоже энергия, причем очень эффективная!
Растения уже миллиарды лет используют энергию видимого света. Но радиация для них губительна. Однако ученые обнаружили нескольких представителей микромира, которые научились использовать радиацию в своих целях. Это грибы в Чернобыле и бактерии в космосе, которые открыли на МКС.
Эти микроорганизмы очень важны для человека. Во-первых, они помогут бороться с радиацией на нашей планете. Во-вторых, их можно отправлять в космос на аппаратах и на другие планеты, где они помогут развитию биокультур.
Радиотрофные грибы из Чернобыля
Впервые эти грибы были обнаружены в Чернобыле в 90-е годы. Они очень удивили ученых. Под воздействием радиации грибы обладали ускоренным метаболизмом.
Cladosporium sphaerospermum - это мелкие грибки оливково-коричневого цвета. Колонии грибка бархатистые по текстуре - то есть выпрямленные и пушистые. Обычные их "коллеги" хорошо известны ученым и фермерам. Они поражают перезревшие фрукты и овощи и часто вызывают аллергию.
Но вот в Чернобыле появилась их новая вариация. Вместо фруктов и овощей они предпочитает обычную... радиацию!
Грибы растут на стенах и в развалинах завода. В других точках планеты они бы не получили такое распространение, ведь для бурного роста им нужна радиация.
К тому же, радиация подавляет их потенциальных конкурентов.
Ученые взяли образцы грибка и облучили их гамма-лучами. В лабораторных условиях ученые установили, что если облучать эти грибы радиацией в 500 раз выше нормальной, они начинаю еще быстрее накапливать биомассу и полезные для роста вещества.
Механизм у этих грибов напоминает развитие рака кожи у человека. Только у них рост клеток становится полезным.
Радиация влияет на меланин, который содержится в грибках. Его химические свойства меняются. Скорость переноса электронов, на которую влияет меланин, увеличивается. В результате, ткани начинают расти в четыре (!) раза быстрее.
Получается, что грибки превращали энергию гамма-излучения (абсолютно смертоносную для всего живого) в химическую энергию. И использовали ее для роста!
Грибы сейчас находится под чутким наблюдением ученых. Их отправили на МКС, чтобы детальнее изучить их свойства в экстремальных условиях.
С радиацией эти грибы работать научились, а вот с температурой пока нет. Возможный диапазон для них: от -5 °C до +35 °C градусов. А оптимальная температура +25 °C. Космические температуры, как правило, сильно отличаются от этого комфортного диапазона. Но в земных условиях использовать можно, поэтому ученые планируют заставить эти грибы бороться с радиационными отходами.
Второй представитель потенциально полезных микроорганизмов - это четыре штамма бактерий, устойчивых к радиации. Их недавно обнаружили на МКС. При этом, они приносят огромную пользу растениям!
Бактерии в космосе
В марте 2021 года Международной космической станции были обнаружены бактерии, у которой есть повышенная устойчивость к радиации. О своем открытии ученые написали в научном журнале Frontiers in Microbiology.
На МКС повышены дозы радиации из-за космического излучения, поэтому много бактерий гибнет. Ученые регулярно берут с собой новые виды бактерий, проверяя их на прочность.
Это четыре штамма бактерии Methylobacterium, которые распространены на Земле. Если их метафорично очеловечить, то эти бактерии можно назвать крайне дружелюбными.
Они часто находятся в симбиозе с растениями. И являются очень перспективными для человека, например, при производстве отдельных видов белков.
Для использования в космосе у них один минус - для жизни им нужен кислород. Поэтому использовать их можно только внутри космического аппарата.
Так как они часто вступают с растениями в симбиоз, то помогут выращивать полезные культуры на космических аппаратах и, в дальнейшем, на других планетах, надеются ученые. Бактерии ускоряют рост растений и защищают их от потенциально опасных патогенов.
Кстати, в истории нашей планеты уже бывало много подобных микроорганизмов. В частности, обнаружены грибы с повышенным содержанием меланина, что и говорит о том, что они потребляли радиацию.
Произошло это в период смены магнитных полюсов, когда Земля на некоторое время осталась без естественной защиты от космических лучей. Об этом периоде ранее я писал в статье: 42 тыс лет назад магнитное поле Земли исчезало. Катастрофа может повториться.