Eksplozija reaktora broj 4 u nuklearnoj elektrani u Černobilu blizu Pripjata u Ukrajini, 26. aprila 1986. godine, ostaje najgora nuklearna katastrofa u ljudskoj historiji. Za sobom je ostavila zonu isključenja od 30 kilometara – opustošeni pejzaž u kojem su visoki nivoi radijacije prisutni i danas, decenijama nakon incidenta – gdje su ljudska naselja i stanovanje zabranjeni.
Međutim, unutar ove zone, naučnici su otkrili malo vjerovatnog preživjelog: otpornu crnu gljivu nazvanu Cladosporium sphaerospermum. Nakon černobilske katastrofe, naučnici su primjetili mrlje pocrnjelih izraslina na zidovima reaktora broj 4 – gljive koje su izgleda uspjevale tamo gde je radijacija bila najviša.
Ova gljiva se prilagodila nivou radijacije koji bi bio smrtonosan za većinu oblika života. Još fascinantnije je njena sposobnost da se "hrani" ovom radijacijom, koristeći je kao izvor energije, slično načinu na koji biljke koriste sunčevu svjetlost za fotosintezu.
Dalja istraživanja su otkrila da Cladosporium sphaerospermum i neke druge vrste crnih gljiva, poput Wangiella dermatitis i Cryptococcus neoformans, posjeduju melanin, pigment odgovoran za boju ljudske kože. Međutim, kod ovih gljiva, melanin je služio drugačijoj svrsi: apsorbovao je radijaciju, koja je zatim pretvarana u iskoristivu energiju, omogućavajući joj rast u područjima sa intenzivnom radioaktivnom izloženošću.
Kako se radijacija pretvara u izvor energije za gljivu
Cladosporium sphaerospermum pripada grupi gljiva poznatih kao radiotrofne gljive. Radiotrofni organizmi mogu da uhvate i iskoriste jonizujuće zračenje za pokretanje metaboličkih procesa. U slučaju Cladosporium sphaerospermum, njen visok sadržaj melanina omogućava joj da apsorbuje radijaciju, slično načinu na koji biljke apsorbuju sunčevu svjetlost kroz hlorofil, prema članku objavljenom u National Library of Medicine u oktobru 2008. godine.
Iako ovaj proces nije identičan fotosintezi, služi uporedivoj svrsi i pretvara energiju iz okoline za održavanje rasta. Ovaj fenomen, nazvan radiosinteza, otvorio je uzbudljive puteve u biohemiji i istraživanju radijacije.
Melanin, pronađen u mnogim živim organizmima, djeluje kao prirodni štit od UV zračenja. Međutim, u Cladosporium sphaerospermum, on čini više od zaštite: olakšava proizvodnju energije pretvaranjem gama zračenja u hemijsku energiju. Članak objavljen u časopisu PLOS ONE 2007. godine potvrdio je ovaj neobičan mehanizam proizvodnje energije, pokazujući da gljive poput Cladosporium sphaerospermum uzgajane u okruženjima sa visokim zračenjem imaju tendenciju bržeg rasta od onih u neradioaktivnim uslovima. To je otkriće koje preoblikuje razumijevanje naučnika o strategijama preživljavanja ekstremotila – organizama koji mogu izdržati ekstremne uslove okoline.
Radiotrofne gljive mogu biti saveznik u borbi protiv radijacije
Otkriće Cladosporium sphaerospermum u černobilskoj zoni isključenja ponovo je skrenulo pažnju na radiotrofne gljive, posebno zbog njihove potencijalne uloge u bioremedijaciji – procesu korištenja živih organizama za uklanjanje zagađivača iz okoline. Na radioaktivnim lokacijama poput Černobila, gdje su konvencionalne metode čišćenja izazovne i opasne, radiotrofne gljive mogu pružiti sigurniju, prirodnu alternativu, prema članku objavljenom u FEMS Microbiology Letters u aprilu 2008. godine.
Budući da Cladosporium sphaerospermum može apsorbovati radijaciju i koristiti je kao gorivo, naučnici istražuju izvodljivost primjene ovih gljiva za zadržavanje i potencijalno smanjenje nivoa radijacije u kontaminiranim područjima.
Izvan granica zone isključenja, naučnici istražuju druge primjene, posebno u oblasti istraživanja svemira. Oštro okruženje svemira bogato zračenjem jedan je od najznačajnijih izazova sa kojima se suočavaju dugoročne misije na Mars i dalje.
Cladosporium sphaerospermum je već poslat na Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS) radi eksperimenata kako bi se utvrdilo može li njena jedinstvena tolerancija na radijaciju zaštititi astronaute od kosmičkog zračenja. Rani rezultati su bili obećavajući, sugerišući da bi se ova gljiva potencijalno mogla koristiti za razvoj staništa otpornih na zračenje ili čak za obezbjeđivanje izvora hrane zaštićenih od zračenja za svemirske putnike.
Moć adaptacije kao pokretač inovacija
Pored svojih jedinstvenih prehrambenih navika, Cladosporium sphaerospermum je takođe poznata po svojoj izdržljivosti. Može izdržati niske temperature, visoke koncentracije soli i ekstremnu kiselost, što je čini jednom od najotpornijih otkrivenih gljiva.
Njena sposobnost da se prilagodi neprijateljskim okruženjima dala je istraživačima nadu da može sadržati tragove za dalja proučavanja mehanizama tolerancije na stres, što bi moglo dovesti do napretka u biotehnologiji i poljoprivredi. Na primjer, geni odgovorni za ovu izdržljivost i otpornost jednog dana bi se mogli koristiti za razvoj materijala otpornih na zračenje ili biti prilagođeni da pomognu usjevima da prežive u teškim klimatskim uslovima.
Cladosporium sphaerospermum takođe nudi nadu u rješavanju nekih gorućih ekoloških izazova – može li možda igrati ulogu u čišćenju radioaktivnog otpada?
Kako se istraživanje nastavlja, lekcije koje učimo od ove nevjerovatne gljive mogle bi inspirisati inovacije u širokom spektru oblasti, a u tom procesu, razumjeti granice samog života.
Vrste poput Cladosporium sphaerospermum inspirišu nas da razmišljamo o tome kako se priroda neprekidno prilagođava svijetu oko nas i o granicama života i onome što smo ranije smatrali nemogućim.
Morate biti prijavljeni da biste ostavili komentar.