Vedci v Černobyli objavili všestranne odolnú hubu, ktorá sa adaptovala na mimoriadne drsné prostredie. Jej vlastnosti môžu pomôcť na viaceré účely.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStock. Autor: Zheka-Boss
Záhadná čierna huba objavená na mieste jadrovej katastrofy v Černobyli sa prispôsobila rádioaktívnemu prostrediu tak, že sa živí úrovňami radiácie, ktoré by boli pre väčšinu foriem života smrteľné.
Radiácia ako zdroj energie
Huba s názvom Cladosporium sphaerospermum je vysokoodolná čierna huba. Vedci ju spozorovali rásť na stenách reaktora číslo 4, v ktorom došlo k výbuchu jadrovej elektrárne v Černobyli v roku 1986.
Odborníci skúmajúci túto hubu zistili, že využíva rádioaktívne žiarenie ako zdroj energie v podstate na podobnej báze, ako rastliny získavajú energiu zo slnka.
Schopnosť huby C. sphaerospermum prežiť v Černobyli je podľa vedcov dôkazom toho, ako môže vzniknúť život aj v tých najdrsnejších a najextrémnejších prostrediach.
Černobyľská katastrofa bola jadrová havária, ktorá sa začala 26. apríla a viedla k najväčšiemu úniku rádioaktívneho materiálu do životného prostredia v histórii ľudstva. Po tragickej udalosti boli ľudia evakuovaní z Černobyľa a okolitých oblastí, aby sa vyhli extrémnym úrovniam radiácie. Odvtedy bola lokalita známa ako černobyľská uzavretá zóna (ČEZ).
Pozrite si
Rádiosyntéza
Štúdium tejto huby odhalilo spôsoby, ako by sa dali jej schopnosti využiť na ochranu ľudí pred rádioaktívnym žiarením najmä počas misií do hlbokého vesmíru. C. sphaerospermum získava svoju superschopnosť založenú na požieraní žiarenia z melanínu, pigmentu, ktorý spôsobuje ľuďom sfarbenie pokožky.
Predchádzajúci výskum, publikovaný v časopise PLOS One, potvrdil, že v hube C. sphaerospermum prebieha rádiosyntéza na základe toho, že v prostredí s vysokým žiarením rastie rýchlejšie.
To položilo základy neskoršieho výskumu, publikovaného v časopise Current Opinion in Microbiology, ktorý zistil, že v týchto hubách melanín absorbuje gama žiarenie a premieňa ho na chemickú energiu prostredníctvom procesu známeho ako rádiosyntéza.
Z tohto dôvodu sa považuje za rádiotrofnú hubu, pričom pojem rádio- označuje žiarenie a trofické označuje kŕmenie alebo premenu niečoho na využiteľnú energiu.
Astronaut vo vesmíre. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: 1971yes
Ochrana astronautov vo vesmíre
V ľudskej pokožke a v pokožke mnohých ďalších organizmov pôsobí melanín ako štít pred škodlivým UV žiarením zo slnka.
Ale v tejto hube „robí viac než len štít: uľahčuje produkciu energie,“ napísal evolučný biológ Scott Travers z Rutgers University v článku pre Forbes.
Teraz sa vedci domnievajú, že by mohli byť schopní využiť túto superschopnosť na vytvorenie vysokoúčinných radiačných štítov, ktoré môžu chrániť astronautov počas misií do hlbokého vesmíru. Drsné rádioaktívne prostredie vesmíru je totiž jednou z najväčších prekážok dlhodobých vesmírnych misií s ľudskou posádkou.
Len za jeden týždeň na ISS sú astronauti podľa Európskej vesmírnej agentúry (ESA) vystavení ekvivalentu jednoročnej expozície na Zemi. Na Marse je radiačné prostredie ešte intenzívnejšie. Astronaut by mohol počas misie na Marse dostať dávky žiarenia až 700-krát vyššie ako na našej planéte, uviedla ESA.
Huba absorbovala 84 percent vesmírneho žiarenia
V štúdii, ktorá ešte nebola preskúmaná inými odborníkmi, skúmali vedci na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) schopnosť C. sphaerospermum tlmiť škodlivé žiarenie v rádioaktívnom prostredí podobnom povrchu Marsu.
Výskum prebiehal počas 26 dní a zistil, že huba blokovala a absorbovala 84 percent vesmírneho žiarenia a vykazovala významný rast, čo naznačuje, že jej rádiotrofné schopnosti sa dajú rozšíriť do vesmírneho prostredia.
Štúdia je v súčasnosti dostupná na predtlačovom serveri bioRxiv.
Značka označujúca rádioaktívnu oblasť. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Mariia Demchenko
Čistenie radiácie na Zemi
Huba „požierajúca“ rádioaktívne žiarenie by mohla svoje schopnosti využiť na ozdravenie Zeme.
Štúdie naznačujú, že tieto huby sú silným bioremediátorom, čo znamená, že sa dajú použiť na odstránenie rádioaktívneho znečistenia z prostredia.
Čistenie rádioaktívnych lokalít, ako je ČEZ, je náročné a nebezpečné, ale rádiotrofné huby môžu poskytnúť bezpečnejšiu alternatívu k čisteniu vedenému človekom.
Vedci z univerzity v Saskatchewane preukázali, že „trénovať“ mikroskopické čierne huby na hľadanie a oslabovanie zdrojov žiarenia je možné. Ich štúdia bola publikovaná v časopise Fungal Biology v roku 2020.
Opustená bytovka v černobyľskej oblasti. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Ihor Khomych
Všestranne odolná huba
C. sphaerospermum však nie je známa len svojou schopnosťou živiť sa žiarením. Je tiež jedinečne odolná proti nízkym teplotám, vysokým koncentráciám solí a extrémnej kyslosti, vysvetlil Travers.
„Jej schopnosť prispôsobiť sa nepriateľskému prostrediu dala vedcom nádej, že môže priniesť poznatky pre ďalšie štúdie mechanizmov tolerancie stresu, čo by mohlo viesť k pokroku v biotechnológii a poľnohospodárstve,“ uviedol.
Gény zodpovedné za túto odolnosť by sa mohli použiť na vývoj materiálov odolných proti žiareniu alebo na šľachtenie vysokoodolných plodín.
Zdroj: Fungal Biology, Forbes, bioRxiv, Current Opinion in Microbiology, PLOS One
(LDS)
