Rendkívüli képességeket fejleszthetett ki egy gombafaj Csernobilban

Egy csernobili reaktorépület falain élő fekete gomba az ionizáló sugárzás jelenlétében nemcsak túlél, hanem gyorsabban is növekszik – a jelenséget a melanin és egy feltételezett rádiószintézis magyarázhatja, de a mechanizmus ma is vitatott – tudósított a ScienceAlert.

Az emberek elől csaknem 40 éve elzárt csernobili kizárási zónában sok élőlény megtelepedett, amelyek úgy tűnik, nemcsak alkalmazkodtak, de egyes fajok látszólag gyarapodnak a különleges környezetben. Ennek egy része az emberi behatás hiányával magyarázható, ám egy új kutatás szerint egy gombafaj fejlődését az ott maradt ionizáló sugárzás is előnyt jelenthet.

A Föld egyik leginkább radioaktív épületének belső falain burjánzó Cladosporium sphaerospermum gombafajt néhány szakértő szerint sötét pigmentje, a melanin segítheti abban, hogy az ionizáló sugárzást a növények fotoszintéziséhez hasonló módon hasznosítsa.

Ezt a feltételezett mechanizmust rádiószintézisnek nevezik. Bár a gomba sugárzásban kifejezetten jól növekszik, a pontos hogyan és miért mindmáig tisztázatlan.

Nellija Zsdanova, az Ukrán Tudományos Akadémia mikrobiológusa a kilencvenes évek végén vezetett először terepfelmérést a kizárási zónában, hogy feltérképezzék, mi maradt életben a tönkrement reaktort körülölelő védőépítményben. Meglepő módon a kutatócsoport összesen 37 gombafajt írtak le, köztük sok sötét, melaninban gazdag szervezetet. A mintákban a C. sphaerospermum volt a leggyakoribb, és ez viselte a legmagasabb radioaktív terhelést is.

A folytatás csak növelte az érdeklődést. Jekatyerina Dadacsova radiogyógyszerész és Arturo Casadevall immunológus csapata kimutatta, hogy az ionizáló sugárzás nem károsítja a C. sphaerospermumot úgy, mint más szervezeteket. Az ionizáló sugárzás olyan részecskeáram, amely elektronokat lök ki az atomokból, ionokat hozva létre.

A gyakorlatban molekulákat szakít szét, biokémiai folyamatokat zavar meg, és a DNS-t is roncsolhatja.

Ez az emberre rendkívül ártalmas – ugyanakkor ezért használható a ráksejtek elpusztítására. A C. sphaerospermum ezzel szemben szokatlan ellenállást mutatott, sőt sugárzásban még gyorsabban is növekedett. Más kísérletek arra utaltak, hogy a sugárzás megváltoztatja a gombamelanin viselkedését, ami további vizsgálatokat indokolt.

Dadacsova és Casadevall egy 2008-as tanulmányban vetette fel először a fotoszintézishez hasonló biológiai képesség lehetőségét. Eszerint a gomba – és esetleg más, hasonló fajok – képes lehet az ionizáló sugárzást energiává alakítani, a melanin pedig a klorofillhoz hasonló fényelnyelő szerepet tölthet be. A melanin emellett védőpajzsként is viselkedhet a sugárzás káros hatásaival szemben.

Ezt támasztják alá egy 2022-es kísérlet megfigyelései is, amelynek keretében a gombafajból származó mintákat a Nemzetközi Űrállomás külső felületére erősítve tették ki a kozmikus sugárzás teljes terhelésének. A vizsgálat célja nem a rádiószintézis igazolása volt, hanem a gomba lehetséges sugárzásvédelmi alkalmazásának felmérése űrmissziókhoz.

Mindezek ellenére továbbra sem tudni, pontosan mit csinál a gomba.

A tudósok mindeddig nem tudták kimutatni sem az ionizáló sugárzás által vezérelt szénmegkötést, sem az abból származó anyagcsere-előnyt, és nem azonosítottak jól körülírt energiahasznosító útvonalat sem. Nils Averesch, a Stanford Egyetem mérnöke szerint a tényleges rádiószintézist, a sugárzás által hajtott, nagyobb energiatartalmú formákba történő szénvegyület-redukciót és a szervetlen szén megkötését eddig nem sikerült meggyőzően igazolni.

(portfolio.hu)