Çernobil’de hayatta kalan ve “fotosentez” gerçekleştiren tuhaf siyah mantarın gizemi

Normalde diğer canlı organizmalar üzerinde yıkıcı etkileri olan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında mantar zarar görmemekle kalmaz, aynı zamanda gelişir. Ona siyah rengini veren melanin, radyosentez adı verilen teorik bir süreç olan bitki fotosentezinde klorofil benzeri bir rol oynuyor gibi görünüyor.

Çernobil yasak bölgesi insanlar için yasak olabilir ancak Çernobil Nükleer Santrali’ndeki dördüncü reaktör neredeyse 40 yıl önce patladığından beri diğer yaşam formları da ortaya çıktı. yalnızca yüklü değilnasıl hayatta kaldıklarını, uyum sağladıklarını ve görünüşe göre zenginleştiklerini – tıpkı ünlülerde olduğu gibi Çernobil köpekleri.

Bu refahın bir kısmı şunlara bağlı olabilir: insanların yokluğu – ama en az bir organizma için, iyonlaştırıcı radyasyon reaktörün çevresindeki yapılarda kalanlar bir avantaj olabilir.

Bilim insanları tam da orada, gezegendeki en radyoaktif binalardan birinin iç duvarlarına yapışmışlardı. garip bir siyah mantar buldum ilginç bir şekilde gelişiyor gibi görünüyor.

Bu mantarın adı Cladosporium sphaerospermumve bazı araştırmacılar onun koyu pigmentinin — melanin – bitkilerin fotosentez sırasında ışığı yakalamak için kullandıklarına benzer bir süreç yoluyla iyonlaştırıcı radyasyondan yararlanmanıza olanak sağlayabilir, diye açıklıyor Bilim Uyarısı.

Önerilen bu mekanizmaya bile denir radyosentez.

Her ne kadar bilim insanları mantarın iyonlaştırıcı radyasyon varlığında büyüdüğünü göstermiş olsa da, bunu henüz kimse çözemedi tam olarak nasıl veya neden. Radyosentez bir teoridir ancak kanıtlanması zordur.

Gizem 1990’ların sonuna kadar uzanıyorMikrobiyoloğun liderliğindeki bir ekip Nelli ZhdanovaUkrayna Ulusal Bilimler Akademisi’nden bir çalışma gerçekleştirdi. kaldırma Keşfetmek için Çernobil Hariç Tutma Bölgesi’ne saha gezisi Varsa hangi yaşam formları hayatta kalabildi? Yıkılan reaktörün etrafındaki sığınakta.

Ekip bir sürpriz buldu gerçek mantar topluluğuen azını kaydettikten sonra 37 tür. Özellikle bu organizmalar melanin açısından zengin, koyu veya siyah olma eğilimindeydi.

O C. sphaerospermum örneklere hakim olduAynı zamanda en yüksek düzeyde radyoaktif kirlenmeyi de sunuyor. Keşif ne kadar şaşırtıcı olsa da, bundan sonra olanlar şunlardı: entrikayı daha da arttır.

2007 yılında radyofarmakolog Ekaterina Dadachova ve ABD’deki Albert Einstein Tıp Fakültesi’nden immünolog Arturo Casadevall, araştırmacılardan oluşan bir ekibe liderlik etti. keşfedildi Ne C. sphaerospermum’un radyasyona maruz bırakılması iyonlaştırıcı mantarı etkilemezdiğer organizmalarda olduğu gibi.

İyonlaştırıcı radyasyon, yeterli enerjiye sahip parçacıkların emisyonunu ifade eder. elektronları atomlarından koparmakonları iyonlara dönüştürüyoruz.

Bu kağıt üzerinde zararsız görünebilir ancak pratikte iyonizasyon molekülleri yok edebilir, biyokimyasal reaksiyonlara müdahale edebilir ve DNA parçalanıncaya kadar. Bunların hiçbiri insanlar için iyi değil, her ne kadar öyle olsa da kanser hücrelerini yok etmede faydalıdırBu etkilere karşı özellikle hassastırlar.

Ancak, C. sphaerospermum bir r gösterdiolağandışı direnç hatta iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında daha da iyileşti. Diğer deneyler iyonlaştırıcı radyasyonun mantarın melanin davranışını değiştirdi – daha fazla araştırma yapılmasını gerektiren ilgi çekici bir gözlem.

Sayı madde 2008’de yayınlandı Mikrobiyolojide Güncel GörüşDadachova ve Casadevall ilk kez bir fikri öne sürdüler. fotosenteze benzer biyolojik yol.

Mantarın ve onun gibi diğer organizmaların iyonlaştırıcı radyasyonu yakaladığı ve onu enerjiye dönüştürmelaninin olduğu bir süreçte pigment klorofiline benzer Bitkilerin ışık emilimi.

Aynı zamanda melanin koruyucu bir kalkan görevi görür Radyasyonun en zararlı etkilerine karşı.

Bu hipotez güç kazandı sonuçlarıyla birlikte çalışmak 2022’de yayınlandı Mikrobiyolojide SınırlarBu sırada bilim adamlarından oluşan bir ekip örnek aldı. C. sphaerospermum Uluslararası Uzay İstasyonu’nun (ISS) dışına yerleştirilen uzaya ve kozmik radyasyona maruz kalan.

Deneyde Petri kabının altına yerleştirilen sensörler bir olay olduğunu gösterdi. mantarlardan geçen daha az radyasyon miktarıyalnızca agar içeren kontrol kutusuyla karşılaştırıldığında.

Ancak bugüne kadar bilim insanları sabitlenmeyi gösteremedi karbon olmayan C. sphaerospermum İyonlaştırıcı radyasyona bağlı olarak, bu radyasyondan elde edilen herhangi bir metabolik kazanç, hatta enerjik bir yol iyi tanımlanmış.

“Gerçekte radyosentez henüz kanıtlanmamıştırbırakın karbon bileşiklerinin daha yüksek enerji içeriğine sahip formlara indirgenmesini veya iyonlaştırıcı radyasyonla inorganik karbonun sabitlenmesini” diye yazıyor Nils AvereschStanford Üniversitesi’nden bir araştırmacı, 2022 araştırmasında.

Radyosentez fikri büyüleyici – bir bilim kurgu romanından çıkmış gibi geliyor. Ama belki de daha etkileyici olanı bu tuhaf mantarın hala anlamadığımız bir şeyİnsanlar için böylesine ölümcül bir tehlikeyi etkisiz hale getirmeyi başardık.

Gözlemlenen davranış C. sphaerospermum evrensel değil melanize mantarlar arasında, bu da olabileceğini düşündürmektedir bu bir uyarlama Bu da mantarın diğer organizmalar için öldürücü olan bir enerji türünden yararlanmasını sağlar.

Yoksa olacak mı sadece bir stres tepkisiAşırı fakat ideal koşullardan uzak koşullarda hayatta kalmayı artıran şey nedir? Bu noktada bir cevap vermek mümkün değil.

Bildiğimiz şey, bu göze çarpmayan, kadifemsi siyah mantarın iyonlaştırıcı radyasyonu ustalıkla kullandığıdır. hayatta kalın – ve hatta belki gelişin – insan varlığı için fazla tehlikeli bir yerde. Hayat aslında her zaman bir yolunu bulur.