Cladosporium sphaerospermum. Fot. Medmyco/Wikipedia/CC BY-SA 4.0
Odkrycie przez naukowców właściwości grzyba pochodzącego z Czarnobyla może zrewolucjonizować przemysł kosmiczny, a w szczególności zabezpieczyć przed promieniowaniem kosmicznym załogi statków kosmicznych, a w przyszłości kolonie pozaziemskie. O sprawie poinformowało czasopismo „Interesting Engineering”.
Naukowcy odkryli, że unikalny, ciemnoczarny grzyb rosnący na terenie strefy skażonej w wyniku katastrofy w Czarnobylu przetrwał dzięki żywieniu się śmiercionośnym promieniowaniem.
W 1997 roku ukraińska mykolog Nelly Żdanowa odkryła czarną pleśń kolonizującą silnie radioaktywne ruiny elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Grzyb rozwijał się na ścianach, sufitach, a nawet wewnątrz budynku reaktora, pomimo ekstremalnie wysokiego poziomu promieniowania. Badania wykazały, że grzyby w unikatowy sposób rozwijają się w warunkach znacznego promieniowania.
„To niezwykłe odkrycie pokazało, że życie może się rozwijać w obecności promieniowania. Podważyło ono długo utrzymywane poglądy na temat trwałości życia. Otworzyło również możliwości wykorzystania tej pleśni w takich zastosowaniach, jak oczyszczanie terenów radioaktywnych i ochrona astronautów przed promieniowaniem kosmicznym w kosmosie” – czytamy w artykule.
Zauważono również, że melanina, ten sam pigment, który nadaje ludzkiej skórze kolor i chroni przed promieniowaniem ultrafioletowym, pełni funkcję ochronną i pochłaniającą promieniowanie.
Badanie z 2007 roku przyniosło kluczowe odkrycie: grzyby z melanizacją rosły o 10 procent szybciej pod wpływem radioaktywnego cezu, co wskazuje, że aktywnie wykorzystywały promieniowanie jako źródło energii metabolicznej. Proces ten nazywa się radiosyntezą.
Jednak dalsze badania wykazały, że nie wszystkie grzyby z melanizacją wykazują takie zachowanie. Międzynarodowa społeczność naukowa wysłała próbki Cladosporium sphaerospermum – tego samego szczepu, który znaleziono w Czarnobylu – na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).
To, co wydarzyło się później, utwierdziło potencjał zastosowania pleśni w kosmosie. Pod wpływem intensywnego promieniowania kosmicznego grzyby rozwijały się, wykazując tempo wzrostu 1,21 razy wyższe niż próbki kontrolne na Ziemi.
Eksperyment na ISS wykazał również potencjał pleśni jako bariery ochronnej. W miarę rozwoju grzyby chroniły przed znacznymi dawkami promieniowania w porównaniu z obszarami kontrolnymi.
Na podstawie tych eksperymentów eksperci sugerują, że domniemane właściwości radioochronne pleśni mogą wynikać nie tylko z obecności melaniny, ale być może również z innych składników biologicznych, takich jak woda. W artykule zauważono, że promieniowanie kosmiczne – naładowane protony o dużej prędkości pochodzące z eksplodujących gwiazd – stanowi „największe zagrożenie” dla astronautów podróżujących poza ochronną atmosferę Ziemi. Standardowe rozwiązania ochronne, takie jak metale ciężkie, są drogie i ciężkie w transporcie kosmicznym. Jednak grzyb z Czarnobyla oferuje prostą biologiczną alternatywę.
Astrobiolożka z NASA, Lynn J. Rothschild, wyobraża sobie „mykoarchitekturę” – siedliska wyhodowane z grzybów na Księżycu lub Marsie. Te żywe ściany miałyby charakter nie tylko strukturalny: byłyby samonaprawiającymi się osłonami przed promieniowaniem, hodowanymi in situ, co znacznie obniżyłoby koszty startów statków kosmicznych. Kolonizując toksyczne miejsce, takie jak Czarnobyl, grzyby te mogłyby w niedalekiej przyszłości chronić astronautów.
Przypomnijmy, niedawno naukowcy odnotowali wzrost aktywności neutronów pod sarkofagiem elektrowni jądrowej w Czarnobylu, spowodowany przemieszczaniem się wilgoci wewnątrz zniszczonego reaktora.
Naukowcy podkreślają, że nie oznacza to wznowienia reakcji łańcuchowej.
Czujniki zarejestrowały gwałtowny wzrost aktywności neutronów w 2019 roku, a następnie stopniowy spadek do nowego, stabilnego poziomu wewnątrz bloku nr 4 elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Kiedy konstrukcja sarkofagu, zbudowana w 1986 roku, wyschła po instalacji, woda zniknęła z pęknięć i wnęk reaktora, zmieniając sposób, w jaki neutrony są moderowane i odbijane. Zmiany te nastąpiły również w wyniku przemieszczania się wody przez porowate zanieczyszczenia wewnątrz konstrukcji.
Opr. TB, interestingengineering.com
