Μούχλα που βρέθηκε στον τόπο της πυρηνικής καταστροφής του Τσερνόμπιλ φαίνεται να τροφοδοτείται από τη ραδιενεργή ακτινοβολία.

Στην οροφή, στους τοίχους και στο εσωτερικό των μεταλλικών αγωγών που προστατεύουν τα ηλεκτρικά καλώδια, μαύρη μούχλα είχε εγκατασταθεί σε ένα μέρος που κάποτε θεωρούνταν απειλητικό για κάθε μορφή ζωής. 

Στα χωράφια και τα δάση έξω, οι λύκοι και οι αγριογούρουνα είχαν ανακάμψει από την απουσία ανθρώπων. Αλλά ακόμη και σήμερα υπάρχουν θερμά σημεία όπου μπορούν να βρεθούν εκπληκτικά επίπεδα ραδιενέργειας λόγω του υλικού που εκτοξεύτηκε από τον αντιδραστήρα όταν εξερράγη.

Η μούχλα -που σχηματίστηκε από διάφορους μύκητες- φαινόταν να κάνει κάτι αξιοσημείωτο. Δεν είχε απλώς μετακινηθεί επειδή οι εργαζόμενοι στο εργοστάσιο είχαν φύγει. Αντίθετα, η Ζντάνοβα είχε διαπιστώσει σε προηγούμενες έρευνες εδάφους γύρω από το Τσερνόμπιλ ότι οι μύκητες στην πραγματικότητα αναπτύσσονταν προς τα ραδιενεργά σωματίδια που ήταν διάσπαρτα στην περιοχή. Στη συνέχεια, διαπίστωσε ότι είχαν φτάσει στην αρχική πηγή της ακτινοβολίας, τα δωμάτια μέσα στο κτίριο του αντιδραστήρα που είχε εκραγεί.

Με κάθε έρευνα που την έφερνε κοντά σε επιβλαβή ακτινοβολία, το έργο της Ζντάνοβα έχει επίσης ανατρέψει την αντίληψη μας σχετικά με το πώς η ακτινοβολία επηρεάζει τη ζωή στη Γη. Τώρα η ανακάλυψή της προσφέρει ελπίδα για τον καθαρισμό ραδιενεργών περιοχών και μάλιστα παρέχει τρόπους προστασίας των αστροναυτών από την επιβλαβή ακτινοβολία καθώς ταξιδεύουν στο διάστημα.  

Έντεκα χρόνια πριν από την επίσκεψη της Ζντάνοβα, μια συνήθης δοκιμή ασφαλείας του αντιδραστήρα τέσσερα στον πυρηνικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής του Τσερνόμπιλ γρήγορα μετατράπηκε στο χειρότερο πυρηνικό ατύχημα στον κόσμο. Μια σειρά από λάθη τόσο στο σχεδιασμό του αντιδραστήρα όσο και στη λειτουργία του οδήγησαν σε μια τεράστια έκρηξη τις πρώτες πρωινές ώρες της 26ης Απριλίου 1986. Το αποτέλεσμα ήταν μια μοναδική, μαζική απελευθέρωση ραδιονουκλεϊδίων. Το ραδιενεργό ιώδιο ήταν η κύρια αιτία θανάτου τις πρώτες ημέρες και εβδομάδες, και, αργότερα, καρκίνου. 

Σε μια προσπάθεια μείωσης του κινδύνου δηλητηρίασης από ακτινοβολία και μακροχρόνιων επιπλοκών στην υγεία, δημιουργήθηκε μια ζώνη αποκλεισμού 30 χιλιομέτρων – γνωστή και ως «ζώνη αποξένωσης» – για να κρατά τους ανθρώπους σε απόσταση από τα χειρότερα ραδιενεργά υπολείμματα του αντιδραστήρα τέσσερα.

Αλλά ενώ οι άνθρωποι κρατούνταν μακριά, η μαύρη μούχλα της Ζντάνοβα είχε σιγά σιγά αποικίσει την περιοχή.

Όπως τα φυτά που αναζητούν το φως του ήλιου, η έρευνα της Ζντάνοβα έδειξε ότι οι μυκητιακές υφές της μαύρης μούχλας φαινόταν να έλκονται από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Αλλά ο «ραδιοτροπισμός», όπως τον ονόμασε η Ζντάνοβα, ήταν ένα παράδοξο: η ιονίζουσα ακτινοβολία είναι γενικά πολύ πιο ισχυρή από το ηλιακό φως, ένα μπαράζ ραδιενεργών σωματιδίων που διαπερνά το DNA και τις πρωτεΐνες σαν σφαίρες που τρυπούν τη σάρκα. Η ζημιά που προκαλεί μπορεί να προκαλέσει επιβλαβείς μεταλλάξεις, να καταστρέψει τα κύτταρα και να σκοτώσει οργανισμούς.

Μαζί με τους φαινομενικά ραδιοτροπικούς μύκητες, οι έρευνες της Ζντάνοβα εντόπισαν 36 άλλα είδη συνηθισμένων, αλλά μακρινά συγγενών, μυκήτων που αναπτύσσονταν γύρω από το Τσερνόμπιλ. Κατά τη διάρκεια των επόμενων δύο δεκαετιών, το πρωτοποριακό της έργο στους ραδιοτροπικούς μύκητες που εντόπισε θα επεκτεινόταν πολύ πέρα ​​από την Ουκρανία. Θα πρόσθετε στη γνώση μιας δυνητικά νέας βάσης ζωής στη Γη – μιας βάσης που ευδοκιμεί στην ακτινοβολία και όχι στο ηλιακό φως. Και θα οδηγούσε τους επιστήμονες στη NASA να εξετάσουν το ενδεχόμενο να περιβάλουν τους αστροναύτες τους με τοίχους από μύκητες για μια ανθεκτική μορφή υποστήριξης της ζωής.

Στο επίκεντρο αυτής της ιστορίας βρίσκεται μια χρωστική ουσία που βρίσκεται ευρέως στη ζωή στη Γη: η μελανίνη. Αυτό το μόριο, το οποίο μπορεί να κυμαίνεται από μαύρο έως κοκκινωπό καφέ, είναι αυτό που οδηγεί σε διαφορετικά χρώματα δέρματος και μαλλιών στους ανθρώπους. Αλλά είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο τα διάφορα είδη μούχλας που αναπτύσσονταν στο Τσερνόμπιλ ήταν μαύρα. Τα κυτταρικά τους τοιχώματα ήταν γεμάτα με μελανίνη.

Όπως ακριβώς το πιο σκούρο δέρμα προστατεύει τα κύτταρά μας από την υπεριώδη (UV) ακτινοβολία, η Ζντάνοβα υποψιάστηκε ότι η μελανίνη αυτών των μυκήτων λειτουργούσε ως ασπίδα κατά της ιονίζουσας ακτινοβολίας.

Δεν ήταν μόνο οι μύκητες που εκμεταλλεύονταν τις προστατευτικές ιδιότητες της μελανίνης. Στις λίμνες γύρω από το Τσερνόμπιλ, οι βάτραχοι με υψηλότερες συγκεντρώσεις μελανίνης στα κύτταρά τους, και επομένως πιο σκούρο χρώμα, ήταν σε θέση να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν καλύτερα, με αποτέλεσμα να μαυρίζει σιγά σιγά ο τοπικός πληθυσμός που ζούσε εκεί.

Στον πόλεμο, μια ασπίδα μπορεί να προστατεύσει έναν στρατιώτη από ένα βέλος εκτρέποντας το βλήμα μακριά από το σώμα του. Αλλά η μελανίνη δεν λειτουργεί έτσι. Δεν είναι μια σκληρή ή λεία επιφάνεια. Η ακτινοβολία – είτε υπεριώδης είτε ραδιενεργά σωματίδια – απορροφάται από την άτακτη δομή της, η ενέργειά της διαχέεται αντί να εκτρέπεται. Η μελανίνη είναι επίσης ένα αντιοξειδωτικό, ένα μόριο που μπορεί να μετατρέψει τα αντιδραστικά ιόντα που παράγει η ακτινοβολία σε βιολογική ύλη και να τα επαναφέρει σε σταθερή κατάσταση.

Το 2007, η Εκατερίνα Νταντάχοβα, πυρηνική επιστήμονας στο Ιατρικό Κολλέγιο Albert Einstein στη Νέα Υόρκη, πρόσθεσε στην εργασία της Ζντάνοβα σχετικά με τους μύκητες του Τσερνόμπιλ, αποκαλύπτοντας ότι η ανάπτυξή τους δεν ήταν απλώς κατευθυντική (ραδιοτροπική) αλλά στην πραγματικότητα αυξανόταν με την παρουσία ακτινοβολίας. Οι μελανοποιημένοι μύκητες, όπως ακριβώς και αυτοί μέσα στον αντιδραστήρα του Τσερνόμπιλ, αναπτύχθηκαν 10% ταχύτερα παρουσία ραδιενεργού Καισίου σε σύγκριση με τους ίδιους μύκητες που καλλιεργήθηκαν χωρίς ακτινοβολία, διαπίστωσε. Η Νταντάχοβα και η ομάδα της διαπίστωσαν επίσης ότι οι μελανοποιημένοι μύκητες που ακτινοβολήθηκαν φαινόταν να χρησιμοποιούν την ενέργεια για να βοηθήσουν στην ώθηση του μεταβολισμού της. Με άλλα λόγια, τη χρησιμοποιούσαν για να αναπτυχθούν.

Η Ζντάνοβα είχε πει ότι αυτοί οι μύκητες θα μπορούσαν να αξιοποιούν την ενέργεια από την ακτινοβολία, και τώρα η έρευνα της Νταντάχοβα φαινόταν να βασίζεται σε αυτό. Αυτοί οι μύκητες δεν αναπτύσσονταν απλώς προς την ακτινοβολία για θερμότητα ή κάποια άγνωστη αντίδραση μεταξύ της ακτινοβολίας και του περιβάλλοντός της, όπως είχε προτείνει η Ζντάνοβα. Η Νταντάχοβα πίστευε ότι οι μύκητες τρέφονταν ενεργά με την ενέργεια της ακτινοβολίας. Ονόμασε αυτή τη διαδικασία «ραδιοσύνθεση». Και η μελανίνη ήταν κεντρικής σημασίας για τη θεωρία.

«Η ενέργεια της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές υψηλότερη από την ενέργεια του λευκού φωτός, το οποίο χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση», λέει η Νταντάχοβα. «Έτσι, χρειάζεστε έναν αρκετά ισχυρό μετατροπέα ενέργειας, και αυτό πιστεύουμε ότι είναι ικανή να κάνει η μελανίνη – να μετατρέπει [ την ιονίζουσα ακτινοβολία ] σε αξιοποιήσιμα επίπεδα ενέργειας». 

Η ραδιοσύνθεση εξακολουθεί να είναι απλώς μια θεωρία, καθώς μπορεί να αποδειχθεί μόνο εάν ανακαλυφθεί ο ακριβής μηχανισμός μεταξύ μελανίνης και μεταβολισμού. Οι επιστήμονες θα πρέπει να βρουν τον ακριβή υποδοχέα – ή μια συγκεκριμένη γωνιά στην περίπλοκη δομή της μελανίνης – που εμπλέκεται στη μετατροπή της ακτινοβολίας σε ενέργεια για ανάπτυξη.

Τα τελευταία χρόνια, η Νταντάχοβα και οι συνάδελφοί της έχουν αρχίσει να εντοπίζουν ορισμένες από τις οδούς  και τις πρωτεΐνες που θα μπορούσαν να αποτελούν τη βάση της αύξησης της ανάπτυξης των μυκήτων με ιονίζουσα ακτινοβολία. 

Δεν παρουσιάζουν όλοι οι μελανοποιημένοι μύκητες τάση για ραδιοτροπισμό και θετική ανάπτυξη παρουσία ακτινοβολίας. Μια μελέτη του 2006 από την Ζντάνοβα και τους συναδέλφους της, για παράδειγμα, διαπίστωσε ότι μόνο εννέα από τα 47 είδη μελανοποιημένου μυκήτων που συνέλεξαν στο Τσερνόμπιλ αναπτύχθηκαν προς μια πηγή ραδιενεργού καισίου (καίσιο-137). 

Ομοίως, το 2022, επιστήμονες στα Εθνικά Εργαστήρια Sandia στο Νέο Μεξικό δεν διαπίστωσαν καμία διαφορά στην ανάπτυξη όταν δύο είδη μυκήτων (ένα μελανιωμένο και ένα όχι) εκτέθηκαν σε υπεριώδη ακτινοβολία και καίσιο-137.

Αλλά την ίδια χρονιά, η ίδια τάση για ανάπτυξη μυκήτων όταν εκτέθηκαν σε ακτινοβολία διαπιστώθηκε ξανά – στο διάστημα .

Σε αντίθεση με τη ραδιενεργό διάσπαση που εντοπίστηκε στο Τσερνόμπιλ, η λεγόμενη γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία είναι μια αόρατη καταιγίδα φορτισμένων πρωτονίων, το καθένα από τα οποία ταξιδεύει κοντά στην ταχύτητα του φωτός μέσα στο Σύμπαν. Προερχόμενη από εκρήξεις αστέρων έξω από το ηλιακό μας σύστημα, περνάει ακόμη και μέσα από μόλυβδο χωρίς μεγάλη δυσκολία. Στη Γη, η ατμόσφαιρά μας μας προστατεύει σε μεγάλο βαθμό από αυτόν, αλλά για τους αστροναύτες που ταξιδεύουν στο βαθύ διάστημα έχει χαρακτηριστεί ως «ο μεγαλύτερος κίνδυνος» για την υγεία τους .

Αλλά ακόμη και η γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία δεν αποτελούσε πρόβλημα για δείγματα του Cladosporium sphaerospermum, του ίδιου στελέχους που η Ζντάνοβα βρήκε να αναπτύσσεται σε όλο το Τσερνόμπιλ, σύμφωνα με μια μελέτη που έστειλε αυτούς τους μύκητες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τον Δεκέμβριο του 2018.

«Αυτό που δείξαμε είναι ότι αναπτύσσεται καλύτερα στο διάστημα», λέει ο Nils Averesch, βιοχημικός που εργάζεται στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Σε σύγκριση με δείγματα ελέγχου πίσω στη Γη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μύκητες που αντιμετώπισαν την γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία για 26 ημέρες αναπτύχθηκαν κατά μέσο όρο 1,21 φορές πιο γρήγορα.

Ακόμα κι έτσι, ο Άβερες δεν είναι ακόμη πεπεισμένος ότι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το C. sphaerospermum αξιοποιούσε την ακτινοβολία στο διάστημα. Τα αυξημένα επίπεδα ανάπτυξης θα μπορούσαν επίσης να ήταν αποτέλεσμα της μηδενικής βαρύτητας, λέει, ένας άλλος παράγοντας που οι μύκητες πίσω στη Γη δεν βίωσαν. «Ο Άβερες διεξάγει τώρα πειράματα χρησιμοποιώντας μια μηχανή τυχαίας τοποθέτησης που προσομοιώνει τη μηδενική βαρύτητα εδώ στη Γη για να αναλύσει αυτές τις δύο πιθανότητες. 

Αλλά ο Άβερες και οι συνάδελφοί του εξέτασαν επίσης το προστατευτικό δυναμικό της μελανίνης στο C. sphaerospermum τοποθετώντας έναν αισθητήρα κάτω από ένα δείγμα των μυκήτων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

«Λαμβάνοντας υπόψη το συγκριτικά λεπτό στρώμα βιομάζας, αυτό μπορεί να υποδηλώνει μια βαθιά ικανότητα του C. sphaerospermum να απορροφά την διαστημική ακτινοβολία στο μετρούμενο φάσμα», έγραψαν οι ερευνητές .

Ο Άβερες λέει ότι είναι ακόμα πιθανό τα φαινομενικά ακτινοπροστατευτικά οφέλη των μυκήτων να οφείλονται σε συστατικά της βιολογικής ζωής εκτός από τη μελανίνη. Το νερό, για παράδειγμα, ένα μόριο με μεγάλο αριθμό πρωτονίων στη δομή του (οκτώ σε οξυγόνο και ένα σε κάθε υδρογόνο), είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους προστασίας από τα πρωτόνια που κινούνται με ταχύτητα στο διάστημα, ένα αστροβιολογικό ισοδύναμο της καταπολέμησης της φωτιάς με φωτιά.

Ακόμα κι έτσι, τα ευρήματα έχουν ανοίξει ενδιαφέρουσες προοπτικές για την επίλυση ενός προβλήματος της διαβίωσης στο διάστημα.

Διαβάστε επίσης:

Σοκ από την κατάθεση της ερωμένης του CEO της Goοgle: «Με ακολούθησε στο ντους, με έσπρωξε στον τοίχο και με βίασε» 

Σάλος στον αμερικανικό στρατό για το «αρπακτικό με στολή»: Γυναικολόγος κατέγραφε γυναίκες που εξέταζε – Χιλιάδες θύματα

Η Ρωσία απειλεί να «μπλοκάρει εντελώς» το WhatsApp