Teorija radiosinteze: Kako pojedine vrste gljiva preživljavaju u Černobilu

Černobilska zona isključenja zabranjena je za ljude, ali to ne znači da su tamošnji uslovi nepovoljni za sve oblike života.

Nakon eksplozije reaktora broj 4 u nuklearnoj elektrani Černobil prije skoro 40 godina, drugi organizmi su naselili ovaj prostor, prilagodili se i razvijaju se. Jedan od razloga za to je odsustvo ljudi.

Za pojedine organizme jonizirajuće zračenje unutar sarkofaga oko reaktora može predstavljati prednost. Na unutrašnjim zidovima sarkofaga, koji je jedan od najradioaktivnijih objekata na Zemlji, naučnici su otkrili crnu gljivu koja uspijeva preživjeti u tim uslovima.

Ova gljiva se zove Cladosporium sphaerospermum. Pojedini naučnici smatraju da joj njen tamni pigment, melanin, omogućava iskorištavanje jonizirajućeg zračenja kroz proces sličan fotosintezi kod biljaka. Ovaj pretpostavljeni mehanizam naziva se radiosinteza.

Iako su naučnici utvrdili da ova gljiva napreduje u prisustvu jonizirajućeg zračenja, još uvijek nije tačno razjašnjeno kako i zašto se to dešava. Radiosinteza je za sada samo teorija koju je teško dokazati.

Istraživanje je počelo krajem 1990-ih godina, kada je tim mikrobiologinje Neli Ždanove s Ukrajinske nacionalne akademije nauka počeo analizirati černobilsku zonu isključenja kako bi utvrdio koji organizmi tamo mogu opstati.

Otkrili su zajednicu gljiva od ukupno 37 vrsta. Većina ovih organizama bila je tamne ili potpuno crne boje zbog visokog sadržaja melanina. Vrsta Cladosporium sphaerospermum bila je najzastupljenija u uzorcima i pokazala je najviše nivoe radioaktivne kontaminacije.

Radiofarmakologinja Ekaterina Dadačova i imunolog Arturo Casadevall s Medicinskog univerziteta Albert Einstein u Sjedinjenim Američkim Državama predvodili su tim koji je otkrio da izlaganje jonizirajućem zračenju ne šteti ovoj gljivi. Jonizirajuće zračenje je emisija čestica koje izbacuju elektrone iz atoma i pretvaraju ih u jone.

Jonizacija može razbiti molekule, omesti biohemijske procese i oštetiti DNK. To je štetno za ljude, iako se zračenje koristi u medicini za uništavanje ćelija raka koje su osjetljive na njegovo djelovanje.

No, Cladosporium sphaerospermum se pokazao otpornim i brže je rastao kada je bio izložen zračenju. Eksperimenti su pokazali da jonizirajuće zračenje mijenja ponašanje gljivičnog melanina, što je zahtijevalo dodatna istraživanja.

U radu iz 2008. godine, Dadačova i Casadevall su prvi put predložili biološki proces sličan fotosintezi. Prema toj hipotezi, gljiva pretvara jonizirajuće zračenje u energiju, pri čemu melanin ima funkciju sličnu hlorofilu dok istovremeno služi i kao zaštitni štit.

Ovu pretpostavku djelimično podržavaju i nalazi iz 2022. Naučnici su tada stavili gljivu Cladosporium sphaerospermum na vanjski dio Međunarodne svemirske stanice (ISS), gdje je bila izložena kosmičkom zračenju.

Senzori ispod Petrijeve (laboratorijske) zdjelice pokazali su da je kroz gljive prodrlo manje zračenja nego kroz kontrolni uzorak koji je sadržavao samo agar (želatinsku podlogu od algi). Cilj tog rada bio je ispitivanje potencijala gljive kao štita od zračenja za svemirske misije, a ne dokazivanje radiosinteze.

Naučnici još uvijek nemaju čvrste dokaze da ova gljiva zračenje pretvara u hranu. Tim inženjera Nilsa Averescha s Univerziteta Stanford naveo je da stvarna radiosinteza, kao i vezivanje neorganskog ugljika pod utjecajem jonizirajućeg zračenja još uvijek nisu dokazani.

I crni kvasac Wangiella dermatitidis brže raste pod utjecajem jonizirajućeg zračenja. S druge strane, vrsta Cladosporium cladosporioides pojačava proizvodnju melanina, ali ne raste brže kada je izložena gama ili UV zračenju. To znači da osobine vrste Cladosporium sphaerospermum nisu zajedničke za sve gljive koje sadrže melanin.

Još uvijek nije jasno da li je riječ o prilagodbi koja gljivi omogućava da koristi zračenje kao izvor energije ili je to samo odbrambena reakcija na stres koja joj pomaže da preživi u ekstremnim uslovima, piše portal Science Alert.

Izvor: Klix.ba