Плесень, обнаруженная на месте ядерной катастрофы 1986 года, по-видимому, питается радиацией. Можем ли мы использовать её, чтобы защитить космических путешественников от космических лучей?
Спустя почти 40 лет после Чернобыльской ядерной катастрофы в Украине учёные обнаружили форму жизни, которая процветает в условиях оставшейся радиации.
Странный чёрный грибок под названием Cladosporium sphaerospermum, обнаруженный на стенах заброшенного реактора, не только научился выживать в условиях смертоносных радиоактивных осадков, но и стал быстрее расти в присутствии радиации и даже двигаться в её направлении.
Недавние исследования грибка в Чернобыле показали, что лишь небольшая часть тёмных грибов, девять из 47 протестированных штаммов, демонстрировали такое «охотничье» поведение в отношении радиации.
Было обнаружено, что эти штаммы преобразуют гамма-излучение, самый мощный и опасный вид радиации при ядерных взрывах, в химическую энергию, подобно тому, как обычные растения преобразуют солнечный свет в процессе фотосинтеза.
Считается, что C. sphaerospermum получает свою способность поглощать радиацию благодаря меланину — пигменту, который придаёт цвет коже человека. Однако исследователи утверждают, что это всего лишь теория, которую они назвали радиосинтезом.
Сейчас учёные из НАСА изучают возможность создания «грибных кирпичей» с помощью этой плесени. Они будут служить лёгким строительным материалом, который сможет защитить базы на Луне или Марсе от космической радиации гораздо лучше, чем тяжёлые свинцовые экраны.
На Международной космической станции (МКС) этот грибок рос в 21 раз быстрее под воздействием космической радиации и блокировал проникновение большого количества радиации на другие поверхности, что делает его серьёзным кандидатом на роль защитника будущих астронавтов.
Эта способность блокировать радиацию может стать настоящим прорывом для учёных, поскольку, согласно научной статье, опубликованной в PLOS One, C. sphaerospermum улавливает и нейтрализует радиоактивные частицы.
Из-за этого гриб считается радиотрофным, где «радио» означает «излучение», а «трофный» — «питающийся» или «преобразующий что-либо в полезную энергию».
В коже человека и многих других организмов меланин служит защитой от вредного ультрафиолетового излучения солнца.
Однако, когда гамма-излучение попадает на меланин чернобыльской плесени, оно выбивает из него электроны и создаёт химическую энергию на атомном уровне, которую грибок затем может использовать для роста и восстановления, как позже выяснили учёные в журнале Current Opinion in Microbiology.
Эта дополнительная энергия может объяснить, почему некоторые штаммы вытягивают свои крошечные нитевидные части прямо в сторону источника радиации, как будто гриб пытается «перекусить» ею, чтобы получить заряд энергии, когда внутри разрушенного реактора трудно найти обычную пищу.
Это может сделать его ключевым веществом для очистки территорий, где хранятся ядерные отходы, на Земле, а также для защиты от вредного излучения, с которым могут столкнуться астронавты во время запланированных НАСА полётов на Луну, начиная с 2026 года
Животные также могут стать ключом к будущим медицинским открытиям, поскольку исследования показали, что у мутировавших волков, обитающих на Чернобыльской пустоши, развилась генетически изменённая иммунная система, которая демонстрирует устойчивость к раку.
В 2014 году Кара Лав, биолог-эволюционист из Принстонского университета, вместе с группой исследователей отправилась в зону отчуждения, чтобы выяснить, как животным удаётся выживать в условиях радиации, вызывающей рак.
Они взяли образцы крови у местных волков и надели на них GPS-ошейники с дозиметрами, чтобы в режиме реального времени отслеживать их местоположение и уровень радиационного облучения.
Анализ показал, что в ряде генов, связанных с развитием рака, произошли новые мутации, свидетельствующие о том, что они эволюционировали для защиты от радиации.
Есть надежда, что это открытие поможет специалистам выявить мутации у людей, которые снижают риск развития рака.
Между тем чернобыльские квакши не просто стали темнее. Вызванные меланином изменения позволили лягушкам производить более здоровое потомство, которое сохраняет эту защиту от ядерного излучения.