Rendkívüli képességeket fejleszthetett ki egy Csernobilban burjánzó gombafaj

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.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images