Un strat subțire de ciupercă neagră ar putea proteja astronauții mai bine decât plumbul

Curiozitate.ro

Un strat subțire de ciupercă neagră ar putea proteja astronauții mai bine decât plumbul

În 1991, la doar cinci ani după ce reactorul numărul 4 de la Cernobîl aruncase în aer certitudinile omenirii, o echipă de oameni de știință controla de la distanță niște roboți prin ruinele încă fierbinți.

Ceea ce au găsit a sfidat orice regulă a biologiei: pe pereții interiori, în zona cu cea mai mare contaminare radioactivă, se înmulțea o mucegai neagră. Nu doar că supraviețuia acolo unde nimic nu ar fi trebuit să trăiască, dar părea să prospere. Nu în ciuda radiațiilor – ci datorită lor.

Microbiologul Nelli Zhdanova a confirmat în 1997, când a pășit în aceleași ruine, că mucegaiul acoperea pereții, tavanele și chiar conductele metalice. Nu era un simplu efect al abandonului.

Cu ani în urmă, Zhdanova observase în solurile contaminate din jurul centralei niște ciuperci care creșteau în direcția particulelor radioactive – un comportament botezat radiotropism.

Exact cum o plantă se întoarce spre soare, doar că aici sursa de energie dezintegrează ADN-ul oricărui alt organism. Ciupercile negre nu doar că suportau radiațiile – ele creșteau mai repede sub influența lor. Secretul? Un pigment banal, melanina, același care colorează pielea și părul uman.

În 2007, un studiu publicat în PLOS One și preluat de Nature în 2008 a demonstrat un proces numit radiosinteză: melanina acționează ca un semiconductor biologic, capabil să transforme energia radiațiilor ionizante în energie chimică.

Echipa condusă de Ekaterina Dadachova, de la Colegiul de Medicină Albert Einstein, a pus la încercare trei specii de ciuperci melanizate – Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans și Wangiella dermatitidis.

Expuse la cesiu radioactiv, acestea și-au mărit biomasa cu până la 10% mai rapid decât exemplarele neiradiate.

Pentru Cryptococcus neoformans, cu o concentrație mare de melanină, efectul a fost și mai spectaculos: o creștere accelerată de trei ori față de normal, la niveluri de radiații gamma de aproximativ 500 de ori mai mari decât cele din mediu.

Dadachova a descoperit că, sub bombardament radioactiv, moleculele de melanină își schimbă forma și devin de patru ori mai eficiente în reacțiile metabolice. Un mecanism care se autoamplifică, folosind amenințarea drept combustibil. Atenție, însă: aceste ciuperci nu „mănâncă” radiații.

Le folosesc pentru a accelera digestia nutrienților obișnuiți – o diferență fundamentală între magie și biochimie. Mecanismul exact al radiosintezei rămâne încă parțial neexplicat. În decembrie 2018, cercetătorii au dus experimentul pe orbită.

La bordul Stației Spațiale Internaționale, timp de 30 de zile, o placă Petri cu Cladosporium sphaerospermum a fost monitorizată. O parte a cutiei conținea ciuperca, cealaltă – un martor gol. Sub fiecare zonă, un detector de radiații.

La maturitate, stratul de ciupercă melanizată, gros de aproximativ 1,7 mm, a redus radiația cu 2,17% față de zona martor. Modest, spuneți? Dar ciuperca, departe de a fi slăbită de condițiile spațiale, a crescut cu aproximativ 21% mai repede decât pe Pământ.

Pe măsură ce se dezvoltă, capacitatea de ecranare se întărește singură. Calculele făcute de cercetători au stârnit interesul inginerilor spațiali: un strat de 21 de centimetri din această ciupercă ar putea proteja astronauții de doza de radiații primită pe suprafața lui Marte.

Comparația e grăitoare: zidurile anti-radiații planificate în prezent pentru misiunile marțiene sunt masive, costisitoare și trebuie lansate de pe Pământ. Un scut biologic, în schimb, ar putea fi cultivat la fața locului dintr-o probă de doar câteva grame.

Plumbul nu crește singur, nu se repară, nu se adaptează. Conceptul prinde deja contur: materiale pe bază de ciuperci, integrate cu regolitul marțian sau lunar, pentru a construi habitate care se auto-repară și absoarbe radiațiile.

NASA studiază prototipuri de mico-arhitectură – pereți și mobilier din ciuperci, potențial capabile să se vindece singure. Un habitat care se hrănește cu ceea ce îi amenință ocupanții: o idee care ar fi părut SF în 1986, când reactorul numărul 4 a explodat.

Potrivit Ekaterinei Dadachova, aceste ciuperci radiofage ar fi putut apărea la începutul Cretacicului, când o inversare a câmpului magnetic al Pământului a lăsat planeta fără scutul protector împotriva razelor cosmice.

Ceea ce ucide, în doza potrivită și pe organismul potrivit, poate da naștere la noi forme de viață. O limită rămâne, însă, recunoscută de cercetători: mecanismul radiosintezei nu este pe deplin dovedit.

Creșterea accelerată pe orbită s-ar putea datora și microgravitației, iar conversia energiei nu a fost demonstrată oficial. Ciuperca nu decontaminează solurile, nu distruge radioizotopii. Ceea ce face este să transforme o constrângere letală într-o resursă.

Un principiu pe care inginerii de mâine l-ar putea împrumuta – nu prin copierea organismului, ci prin sintetizarea industrială a melaninei fungice pentru a crea materiale pasive de ecranare, fără un singur spor viu la bord.