Черна плесен, открита в руините на взривилия се ядрен реактор в Чернобил през 1997 г., може да предостави решение на един от най-големите проблеми пред пътуванията в дълбокия космос: защитата на астронавтите от галактическата космическа радиация.
Откритието в Зоната за отчуждаване
През май 1997 г. ученият Нели Жданова прави изненадващо откритие в едно от най-радиоактивните места на Земята – вътрешността на изоставената атомна електроцентрала в Чернобил. Тя установява, че черна плесен, съставена от различни гъбички, е колонизирала стените, тавана и металните тръби.
По-нататъшните проучвания на Жданова показват, че гъбичните хифи на черната плесен (като Cladosporium sphaerospermum) растат в посока на радиоактивните частици – феномен, който тя нарича „радиотропизъм“. Това променя представите за живота, тъй като йонизиращото лъчение обикновено е смъртоносно.
Меланинът – ключовият преобразувател
В центъра на това удивително оцеляване е пигментът меланин, който прави плесените черни. Клетъчните стени на гъбите са пълни с него.
Жданова предполага, че меланинът действа като щит срещу йонизиращата радиация. Меланинът не отклонява радиацията, а я поглъща чрез хаотичната си структура, като разсейва енергията ѝ. Освен това действа като антиоксидант, превръщайки реактивните йони, произведени от радиацията, в стабилно състояние.
Теорията за „Радиосинтеза“
През 2007 г. ядреният учен Екатерина Дадачова от Ню Йорк доразвива работата на Жданова, като открива, че растежът на меланизираните плесени се увеличава в присъствието на радиация.
-
Дадачова установява, че тези плесени растат с 10% по-бързо в присъствието на радиоактивен цезий.
-
Екипът ѝ предполага, че гъбите активно усвояват енергията от радиацията, за да стимулират метаболизма си и да растат, процес, който тя нарича „радиосинтеза“.
„Енергията на йонизиращата радиация е около един милион пъти по-висока от енергията на бялата светлина, която се използва във фотосинтезата. Така че е необходим доста мощен преобразувател на енергия, и ние смятаме, че меланинът е способен да преобразува йонизиращата радиация в използваеми нива на енергия“, обяснява Дадачова.
Тестове в космоса и защитен потенциал
Галактическото космическо лъчение – буря от заредени протони, идваща от експлодиращи звезди – е „най-голямата опасност“ за здравето на астронавтите, пътуващи в дълбокия космос.
-
Растеж в ISS: Проби от същия щам C. sphaerospermum от Чернобил са изпратени на Международната космическа станция (МКС) през 2018 г. Те са расли средно 1,21 пъти по-бързо, когато са били изложени на космическо лъчение.
-
Радиационен щит: Учените тестват и защитния потенциал на гъбите, като поставят сензор под проба от тях на борда на МКС. Установено е, че дори тънък слой плесен е бил ефективен щит, като блокираното количество радиация се е увеличило с растежа на гъбите.
Бъдещето на „Микоархитектурата“
Съществуващите материали за радиационна защита (вода, метал, полиетиленова пластмаса) са твърде тежки за транспортиране до Луната или Марс.
Лин Ротшилд, астробиолог от НАСА, сравнява транспортирането на тези материали с костенурка, която носи черупката си навсякъде. Нейните изследвания са насочени към „микоархитектурата“ – мебели и стени на гъбична основа, които могат да бъдат отглеждани направо на Луната или Марс.
Ако теориите за радиосинтезата се потвърдят, тази микоархитектура може да се превърне в самовъзстановяваща се бариера и трайна форма на поддържане на живот, защитавайки първите човешки бази в Слънчевата система.
