Черна гъба от Чернобил не се поддава на правилата на биологията

Тя се възползва от радиацията, за да расте и да се размножава. Нещо невиждано досега.

В руините на реактор номер 4 в Чернобил (едно от най-радиоактивните места на Земята) процъфтява нещо неочаквано. Черна гъба, която не само оцелява, но и изглежда се храни с радиация. Това е Cladosporium sphaerospermum, един от десетките видове гъби, открити в зоната на изключване, който започна да привлича вниманието на учените поради изненадващата си адаптация.

От 90-те години на миналия век изследвания, ръководени от микробиолога Нели Жданова, идентифицираха повече от 37 вида гъби вътре в реактора. Много от тях са черни и наситени с меланин, но никой не предизвика толкова голям шум, колкото C. sphaerospermum. Удивителното е, че растежът му се ускорява, когато е изложен на йонизиращо лъчение, и че хифите му сякаш се ориентират към радиоактивния източник, сякаш се храни с радиация. Учените описват това поведение като радиотропизъм. Според някои учени тези гъби използват радиацията като източник на енергия, в процес, подобен на фотосинтезата. Те са нарекли този процес радиосинтеза. Вместо да абсорбират слънчева светлина чрез хлорофил, тези гъби биха използвали меланин (пигментът, който им придава цвета), за да улавят йонизиращо лъчение (гама-лъчи, частици) и да го преобразуват в енергия.

Проучвания, инициирани от Екатерина Дадачова и Артуро Касадевал през 2007 г., показват, че когато меланизирани гъби като C. sphaerospermum са били изложени на радиация, скоростта им на растеж се е увеличила с приблизително 10%, в сравнение с условията без радиация. Това откритие предполага, че меланинът действа не само като защитен щит, предотвратяващ увреждането на клетките, но и като енергиен преобразувател, потенциално активирайки метаболитни пътища, които използват радиация като източник. По думите на изследователите, йонизиращото лъчение „е приблизително един милион пъти по-енергично от бялата светлина, използвана от растенията“ при фотосинтезата. До момента не е демонстрирана нито радиационно-зависима фиксация на въглерод, нито ясен метаболитен път на ниво АТФ (клетъчна енергия). С други думи, радиосинтезата остава хипотеза. Но ако този капацитет бъде потвърден, практическите приложения биха могли да бъдат революционни. Някои възможности вече се проучват.

Например, може да се използва като биологична защита. Тънък слой от тези гъби би могъл да служи като радиационен щит. В експеримент на Международната космическа станция (МКС) е доказано, че C. sphaerospermum донякъде намалява радиацията в непосредствената си среда.

Въпреки напредъка, мистериите остават. Няма доказан метаболитен път, който да показва, че радиацията се преобразува директно в полезни биохимични ресурси, както при фотосинтезата на растенията. Концепцията за радиосинтеза все още не е потвърдена за крайната си фаза, фиксиране на въглерод и доказан енергиен обмен.

Известно е също, че не всички черни гъби реагират по един и същи начин. Например, от 47 вида меланизирани гъби, събрани в Чернобил, само 9 са се развили близо до източници на цезий-137 и не всички от тях са показали повишен растеж при радиация.

Засега можем да кажем, че Cladosporium sphaerospermum е един от най-удивителните организми, които познаваме. Един от малкото, които могат да живеят и дори да процъфтяват благодарение на това, което за нас би било абсолютна отрова. Ако проучванията потвърдят радиосинтеза, учебниците по генетика, метаболизъм и границите на живота ще трябва да бъдат пренаписани.