Ημούχλα που βρέθηκε στον τόπο της πυρηνικής καταστροφής του Τσερνόμπιλ φαίνεται να τρέφεται από ακτινοβολία. Άραγε, θα μπορούσαμε να τη χρησιμοποιήσουμε για να προστατεύσουμε τους ταξιδιώτες του διαστήματος από τις κοσμικές ακτίνες;
Τον Μάιο του 1997, η Νέλι Ζντάνοβα μπήκε σε ένα από τα πιο ραδιενεργά μέρη της Γης – τα εγκαταλελειμμένα ερείπια του πυρηνικού σταθμού του Τσερνόμπιλ που εξερράγη – και είδε ότι δεν ήταν μόνη.
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 επιβλαβές για τη ζωή.
Στα χωράφια και τα δάση έξω από το εργοστάσιο, οι λύκοι και τα αγριογούρουνα είχαν ανακάμψει λόγω της απουσίας των ανθρώπων. Αλλά ακόμα και σήμερα υπάρχουν σημεία όπου υπάρχουν εκπληκτικά υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας λόγω των υλικών που εκτοξεύτηκαν από τον αντιδραστήρα όταν εξερράγη.
Σύμφωνα με το BBC.com, η μούχλα – που σχηματίστηκε από διάφορους μύκητες – φαινόταν να κάνει κάτι αξιοσημείωτο. Δεν είχε απλώς εγκατασταθεί εκεί επειδή οι εργαζόμενοι στο εργοστάσιο είχαν φύγει. Αντίθετα, η Ζντάνοβα είχε διαπιστώσει σε προηγούμενες έρευνες του εδάφους γύρω από το Τσερνόμπιλ ότι οι μύκητες στην πραγματικότητα αναπτύσσονταν προς τα ραδιενεργά σωματίδια που είχαν σκορπιστεί στην περιοχή.
Επιβλαβή ακτινοβολία
Με κάθε έρευνα να την φέρνει κοντά στην επιβλαβή ακτινοβολία, η δουλειά της Ζντάνοβα έχει επίσης ανατρέψει τις ιδέες μας για τον τρόπο με τον οποίο η ακτινοβολία επηρεάζει τη ζωή στη Γη.
Τώρα, η ανακάλυψή της προσφέρει ελπίδα για τον καθαρισμό ραδιενεργών περιοχών και ακόμη και τρόπους προστασίας των αστροναυτών από την επιβλαβή ακτινοβολία καθώς ταξιδεύουν στο διάστημα.
Έντεκα χρόνια πριν από την επίσκεψη της Ζντάνοβα, μια ρουτίνα δοκιμής ασφαλείας του αντιδραστήρα τέσσερα στο πυρηνικό εργοστάσιο του Τσερνόμπιλ μετατράπηκε γρήγορα στο χειρότερο πυρηνικό ατύχημα στον κόσμο. Μια σειρά λαθών 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 έκλυση ραδιονουκλεϊδίων. Το ραδιενεργό ιώδιο ήταν η κύρια αιτία θανάτου τις πρώτες ημέρες και εβδομάδες και, αργότερα, του καρκίνου.
Σε μια προσπάθεια να μειωθεί ο κίνδυνος ραδιενεργού δηλητηρίασης και μακροπρόθεσμων επιπλοκών στην υγεία, δημιουργήθηκε μια ζώνη αποκλεισμού 30 χλμ. (19 μιλίων) – γνωστή και ως «ζώνη αποξένωσης» – για να κρατήσει τους ανθρώπους μακριά από τα χειρότερα ραδιενεργά υπολείμματα του αντιδραστήρα τέσσερα.
Όμως, ενώ οι άνθρωποι κρατήθηκαν μακριά, η μαύρη μούχλα είχε κατακλύσει σιγά-σιγά την περιοχή.
Μαζί με τους φαινομενικά ραδιοτροπικούς μύκητες, οι έρευνες της Ζντάνοβα εντόπισαν 36 άλλα είδη συνηθισμένων, αλλά μακρινά συγγενικών μυκητών που αναπτύσσονται γύρω από το Τσερνόμπιλ . Κατά τις επόμενες δύο δεκαετίες, το πρωτοποριακό έργο της σχετικά με τους ραδιοτροπικούς μύκητες που εντόπισε θα έφτανε πολύ πέρα από τα όρια της Ουκρανίας.
Θα συνέβαλε στη γνώση ενός ενδεχομένως νέου θεμελίου της ζωής στη Γη – ενός θεμελίου που ευδοκιμεί με την ακτινοβολία και όχι με το φως του ήλιου. Και θα οδηγούσε τους επιστήμονες της NASA να εξετάσουν το ενδεχόμενο να περιβάλλουν τους αστροναύτες τους με τοίχους από μύκητες για μια ανθεκτική μορφή υποστήριξης της ζωής.
Ο ρόλος της μελανίνης
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 έχει χρώμα 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 αναπτύσσονται στο Τσερνόμπιλ ήταν μαύρα. Τα κυτταρικά τους τοιχώματα ήταν γεμάτα μελανίνη.
Ακριβώς όπως το πιο σκούρο δέρμα προστατεύει τα κύτταρά μας από την υπεριώδη ακτινοβολία (UV), η Ζντάνοβα υποψιάστηκε ότι η μελανίνη αυτών των μυκήτων λειτουργούσε ως ασπίδα προστασίας από την ιονίζουσα ακτινοβολία.
Δεν ήταν μόνο οι μύκητες που αξιοποιούσαν 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 πιο ικανοί να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν, μετατρέποντας σιγά-σιγά τον τοπικό πληθυσμό που ζούσε εκεί σε μαύρο.
Στον πόλεμο, μια ασπίδα μπορεί να προστατεύσει έναν στρατιώτη από ένα βέλος, εκτρέποντας το μακριά από το σώμα του. Αλλά η μελανίνη δεν λειτουργεί έτσι. Δεν είναι μια σκληρή ή λεία επιφάνεια. Η ακτινοβολία – είτε πρόκειται για υπεριώδη ακτινοβολία είτε για ραδιενεργά σωματίδια – απορροφάται από την αταξία της δομής της, και η ενέργειά της διαχέεται αντί να εκτρέπεται.
Το 2007, η Ekaterina Dadachova, πυρηνική επιστήμονας στο Albert Einstein College of Medicine της Νέας Υόρκης, συμπλήρωσε την εργασία της Ζντάνοβα σχετικά με τους μύκητες του Τσερνόμπιλ , αποκαλύπτοντας ότι η ανάπτυξή τους δεν ήταν απλώς κατευθυντική (ραδιοτροπική), αλλά στην πραγματικότητα αυξανόταν παρουσία ακτινοβολίας.
Οι μελανισμένοι μύκητες, όπως αυτοί που βρίσκονται μέσα στον αντιδραστήρα του Τσερνόμπιλ , αναπτύσσονταν 10% γρηγορότερα παρουσία ραδιενεργού καισίου σε σύγκριση με τους ίδιους μύκητες που καλλιεργήθηκαν χωρίς ακτινοβολία, διαπίστωσε. Η Dadachova και η ομάδα της συμπεραίνουν επίσης ότι οι μελανισμένοι μύκητες που εκτέθηκαν σε ακτινοβολία χρησιμοποιούσαν την ενέργεια για να βοηθήσουν τον μεταβολισμό τους. Με άλλα λόγια, την χρησιμοποιούσαν για να αναπτυχθούν.
Η Ζντάνοβα είχε υποθέσει ότι αυτοί οι μύκητες θα μπορούσαν να αξιοποιούν την ενέργεια της ακτινοβολίας, και τώρα η έρευνα της Dadachova φαινόταν να βασίζεται σε αυτό. Αυτοί οι μύκητες δεν αναπτύσσονταν προς την ακτινοβολία μόνο για να ζεσταθούν ή για κάποια άγνωστη αντίδραση μεταξύ της ακτινοβολίας και του περιβάλλοντός τους, όπως είχε υποθέσει η Ζντάνοβα. Η Dadachova πίστευε ότι οι μύκητες τρέφονταν ενεργά με την ενέργεια της ακτινοβολίας. Ονόμασε αυτή τη διαδικασία «ραδιοσύνθεση». Και η μελανίνη ήταν κεντρική στην θεωρία.
«Η ενέργεια της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές υψηλότερη από την ενέργεια του λευκού φωτός, που χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση», λέει η Dadachova.
«Επομένως, χρειάζεστε έναν αρκετά ισχυρό μετατροπέα ενέργειας, και αυτό πιστεύουμε ότι μπορεί να κάνει η μελανίνη – να μετατρέπει [την ιονίζουσα ακτινοβολία] σε χρησιμοποιήσιμα επίπεδα ενέργειας».
Η ραδιοσύνθεση παραμένει ακόμη μια θεωρία, καθώς μπορεί να αποδειχθεί μόνο αν ανακαλυφθεί ο ακριβής μηχανισμός μεταξύ της μελανίνης και του 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 την ανάπτυξη.
Τι δείχνουν οι έρευνες
Τα τελευταία χρόνια, η Dadachova και οι συνεργάτες της έχουν αρχίσει να εντοπίζουν μερικές από τις οδούς και τις πρωτεΐνες που ενδέχεται να ευθύνονται για την αύξηση της ανάπτυξης των μυκητών με τη βοήθεια της ιονίζουσας ακτινοβολίας.
Δεν παρουσιάζουν όλοι οι μελανισμένοι μύκητες τάση ραδιοτροπισμού και θετικής ανάπτυξης παρουσία ακτινοβολίας. Μια μελέτη του 2006 από την Ζντάνοβα και τους συνεργάτες της, για παράδειγμα, διαπίστωσε ότι μόνο εννέα από τα 47 είδη μελανισμένων μυκήτων που συνέλεξαν στο Τσερνόμπιλ αναπτύχθηκαν προς μια πηγή ραδιενεργού καισίου (καισίου-137).
Ομοίως, το 2022, επιστήμονες των Sandia National Laboratories στο Νέο Μεξικό δεν διαπίστωσαν καμία διαφορά στην ανάπτυξη όταν δύο είδη μυκητών (το ένα μελανωμένο, το άλλο όχι) εκτέθηκαν σε υπεριώδη ακτινοβολία και καίσιο-137.
Όμως, την ίδια χρονιά, η ίδια τάση ανάπτυξης μυκητών όταν εκτίθενται σε ακτινοβολία παρατηρήθηκε ξανά – στο διάστημα.
«Ο μεγαλύτερος κίνδυνος»
Σε αντίθεση με τη ραδιενεργή διάσπαση που παρατηρήθηκε στο Τσερνόμπιλ, η λεγόμενη γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία είναι μια αόρατη καταιγίδα φορτισμένων πρωτονίων, τα οποία ταξιδεύουν με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός στο Σύμπαν.
Προερχόμενη από εκρήξεις αστέρων εκτός του ηλιακού μας συστήματος, διαπερνά ακόμη και το μόλυβδο χωρίς ιδιαίτερη δυσκολία. Στη Γη, η ατμόσφαιρά μας, μας προστατεύει σε μεγάλο βαθμό από αυτήν, αλλά για τους αστροναύτες που ταξιδεύουν στο διάστημα έχει χαρακτηριστεί ως «ο μεγαλύτερος κίνδυνος» για την υγεία τους.
Σε σύγκριση με τα δείγματα ελέγχου που παρέμειναν στη Γη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μύκητες που εκτέθηκαν στην γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία για 26 ημέρες αναπτύχθηκαν κατά μέσο όρο 1,21 φορές πιο γρήγορα.
Η αυξημένη ανάπτυξη θα μπορούσε επίσης να είναι αποτέλεσμα της μηδενικής βαρύτητας, ένας άλλος παράγοντας που οι μύκητες στη Γη δεν βίωσαν.
Πηγή: tovima.gr