Всеизвестно е, че нещастието на едни е щастие за други. Това важи в пълна сила дори за ужасяващи събития, каквото бе аварията в Чернобил – както изглежда, съществуват живи същества, които успяват да се облагодетелствуват дори от радиационния ад в Украйна. За никого може би няма да е изненада, че тези организми са гъбички – същества, способни да се хранят с най-невероятни материали, от реактивно гориво, до дървесина и строителни материали.
Сега учените са на път да докажат, че някои от тях могат да се изхранват с радиация – не със самите радиоактивни елементи (способността им да усвояват такива е известна от години), а със самото излъчване!
От любов към радиацията
Група изследователи от Колежа Алберт Айнщайн, в Ню Йорк, начело с Екатерина Дадачова и Артуро Касадевал, насочили вниманието си към няколко вида черни на цвят гъбички, които изглежда се чувствали особено комфортно в близост до чернобилската АЕЦ след аварията. Броят на тези организми около реакторите нараснал неимоверно след инцидента през 1986та година, което заинтригувало учените и те се опитали да проверят дали е възможно гъбичките да използуват по някакъв начин енергията на радиоактивното излъчване. За целта те провели редица експерименти с един от видовете, разположили се край разрушените реактори – Cryptococcus neoformans. Гъбичките от този вид се срещат най-често в почвата в тропическите райони, патогенни са и причиняват тежки заболявания при хората. Черният им цвят се дължи на натрупването на голямо количество меланин в клетките им. Меланинът е същия онзи пигмент, който придава цвета на косата, кожата и очите при хората и който има голямо значение за предпазване на клетките ни от ултравиолетовото излъчване на слънцето. В предишно изследване, Дадачова и колегите й установили, че меланинът в клетките на представителите на Cryptococcus neoformans е разположен по специфичен начин – пигментните молекули се намират в клетъчната стена под формата на плътни концентрични слоеве с обща дебелина, достигаща до 100 нанометра. Съществува теория, че при гъбичките, меланинът има особено голям принос за способността на тези организми да преживяват при изключително тежки условия – високи температури, силна сълнчева светлина, силна радиация. Предполага се, че това се дължи на способността на този пигмент да поема част от енергията от средата (топлинна например), като по този начин намалява вредното влияние върху останалите компоненти на клетката.
Радио-синтеза?
В проучването си, публикувано в интернет изданието PloS, Дадачова и колегите й установили, че при облъчване с цезий-137, молекулата на меланина променя енергитическото си състояние, което е съпроводено с увеличение на нивата на метаболизма на клетките на Cryptococcus neoformans. Според учените, напълно възможно е меланинът да има способността да превръща енергията на йонизиращото лъчение на радиоактивния елемент в химическа енергия, която може да се използува от клетката. Тази теоиря не е толкова фантастична, колкото може би звучи. Известни са и други пигменти, които могат да превръщат енергията от един вид в друг. Така например, добре известния ни хлорофил, който придава зеления цвя на растенията, се намира в основата на способността на тези организми да превръщат енергията на слънцето в енергия на химическите връзки в молекулите на глюкозата – процесът известен под името фотосинтеза. Това се постига като енергията на слънчевата светлина предизвиква последователен пренос на електрони в комплекс от пигменти (т. нар. фотосистеми във фотосинтезиращите клетки на растенията), като енергията на този пренос позволява синтеза на глюкоза от въглероден двуокис и водород. Дадачова и колегите й предполагат, че е напълно възможно протичането на аналогичен процес при гъбичките, като вместо слънчевата светлина, източник на енергия е йонизиращото лъчение.
Извличане на ползи
Лесно можем да си представим, че ако теорията на американските учени бъде потвърдена чрез допълнителни изследования, тази „радио-синтеза“ бързо би намерила практическо приложение. Например, космонавтите биха могли да използуват способността на гъбичките да използуват енергията на космическата радиация, за да синтезират хранителни вещества. Изясняването на конкретния механизъм на процеса от друга страна, може да спомогне в бъдеще за създаването на защитни материали, които да предпазват хората от вредното въздействие на радиацията.