دوشنبه، 10 آذر ماه 1404 = 01-12 2025
راز سرسختترین بازمانده چرنوبیل؛ قارچی که از تشعشعات تغذیه میکند
در قلب رآکتور چرنوبیل، قارچی سیاه از تشعشعات مرگبار تغذیه میکند. این موجود شگفتانگیز شاید راز سفرهای فضایی آینده را در خود پنهان کرده باشد.
دانشمندان در یکی از پرتوزاترین نقاط روی زمین، درون دیوارهای رآکتور منفجرشدهی چرنوبیل، با پدیدهای شگفتانگیز روبهرو شدهاند: یک قارچ سیاه که به نظر میرسد از تشعشعات مرگبار هستهای تغذیه میکند. این قارچ که کلادوسپوریوم اسفروسپرموم (Cladosporium sphaerospermum) نام دارد، نظریهای را مطرح کرده که شاید بتواند با فرآیندی به نام «رادیوسنتز»، پرتوهای یونساز را به انرژی شیمیایی تبدیل کند؛ درست مانند گیاهان که نور خورشید را در فتوسنتز به کار میگیرند.
بااینحال، این داستان یک معمای بزرگ دارد. اگرچه آزمایشها نشان دادهاند که این قارچ در حضور تشعشعات شدید بهتر رشد میکند، هنوز هیچکس نتوانسته است سازوکار دقیق آن را توضیح دهد. رادیوسنتز فعلاً نظریهای جذاب اما اثباتنشده باقی مانده و راز بقای این موجود شگفتانگیز در دل خطرناکترین سازهی جهان، همچنان دانشمندان را به چالش میکشد.
بهگزارش زومیت به نقل از ساینسآلرت، ماجرای عجیب به اواخر دهه ۱۹۹۰ بازمیگردد. در آن زمان، تیمی به سرپرستی نلی ژدانوا، میکروبیولوژیست اوکراینی، برای بررسی حیات در منطقه ممنوعه چرنوبیل وارد عمل شد. آنها در کمال شگفتی، جامعهای کامل از ۳۷ گونه قارچ را در اطراف رآکتور منهدمشده پیدا کردند که اغلبشان به دلیل داشتن رنگدانهای به نام ملانین، تیره یا سیاه بودند. در میان آنها، کلادوسپوریوم اسفروسپرموم هم فراوانترین گونه بود و هم بالاترین سطح آلودگی رادیواکتیو را نشان میداد.
سالها بعد، پژوهشها توسط کاترینا داداچووا و آرتورو کاسادوال در آمریکا، این راز را عمیقتر کرد. آنها دریافتند که قرارگرفتن این قارچ در معرض پرتوهای یونساز، نهتنها به آن آسیب نمیزند، بلکه رشدش را تقویت میکند. پرتوهای یونساز آنقدر پرانرژی هستند که میتوانند با جداسازی الکترونها از اتمها، مولکولهای زیستی مانند دیانای را متلاشی کنند و برای اغلب موجودات زنده کشنده هستند.
مقالهی تیم دانشمندان در سال ۲۰۰۸ برای اولین بار ایدهی رادیوسنتز را مطرح کرد. براساس این نظریه، رنگدانه ملانین در این قارچ نقشی مشابه کلروفیل در گیاهان ایفا میکند؛ یعنی تشعشعات را جذب و به انرژی تبدیل میکند. همزمان، ملانین مانند سپر محافظ، از قارچ در برابر اثرات مخرب همان تشعشعات محافظت میکند.
ایدهی مطرحشده آنقدر جذاب بود که در سال ۲۰۲۲، دانشمندان نمونهای از این قارچ را به ایستگاه فضایی بینالمللی فرستادند تا توانایی آن را در برابر پرتوهای کیهانی بسنجند. نتایج نشان داد که لایهای از این قارچ میتواند به عنوان سپر تابشی مؤثر عمل کند و میزان تشعشعات عبوری را کاهش دهد. این یافته میتواند برای مأموریتهای فضایی آینده بسیار ارزشمند باشد، اما باز هم نتوانست فرآیند تبدیل انرژی را اثبات کند.
امروزه، بسیاری از دانشمندان، مانند تیمی به رهبری نیلز آورش از دانشگاه استنفورد، معتقدند «رادیوسنتز واقعی هنوز نیاز به آشکارسازی دارد.» آنها میگویند هیچ مدرک قطعی مبنی بر تبدیل تشعشعات به انرژی یا تثبیت کربن توسط قارچ وجود ندارد. علاوهبر این، همه قارچهای ملانیندار اینگونه رفتار نمیکنند. برای مثال، مخمر سیاه وانگیلا درماتیتیدیس (Wangiella dermatitidis) رشد تقویتشده در برابر تشعشعات را نشان میدهد، اما گونهای دیگر فاقد این ویژگی است.
در نهایت، اکنون دانشمندان با پرسشی بزرگ مواجه هستند: آیا این قارچ سیاه نوعی سازگاری منحصربهفرد برای تغذیه از نوعی انرژی دارد که برای انسان کشنده است، یا فرآیند مشاهدهشده صرفاً واکنش دفاعی بسیار پیچیدهای برای بقا در شرایط طاقتفرسا است؟ پاسخ هرچه باشد، این موجود کوچک و مخملی به ما یادآوری میکند که حیات، حتی در غیرممکنترین شرایط، راهی برای ادامه پیدا میکند.
English SummaryIn the heart of the Chernobyl reactor, an astonishing phenomenon has been discovered: a black fungus known as Cladosporium sphaerospermum, which appears to feed on deadly radiation. This remarkable organism may hold clues to future space travel through a proposed process called "radiosynthesis," which could convert ionizing radiation into chemical energy—similar to how plants use sunlight in photosynthesis.
Despite experimental evidence showing that this fungus thrives in high radiation levels, the exact mechanism behind its growth remains a mystery. Although it has been suggested that melanin, the pigment in the fungus, plays a role similar to chlorophyll in plants, absorbing radiation and transforming it into energy, this theory remains unproven.
The exploration of this fungus dates back to the late 1990s when a Ukrainian microbiologist, Nelly Zhadanova, and her team uncovered a diverse community of 37 fungal species around the Chernobyl disaster site. Notably, Cladosporium sphaerospermum was the most prevalent and exhibited the highest levels of radioactivity.
Follow-up research by scientists Katerina Dadachova and Arturo Casadevall in the U.S. found that exposure to ionizing radiation not only failed to harm the fungus but actually enhanced its growth. They proposed the radiosynthesis theory in a 2008 paper, which suggested that melanin could protect the fungus from harmful radiation while also converting it into usable energy.
In 2022, samples of this fungus were sent to the International Space Station to evaluate its resistance to cosmic radiation. Results indicated that the fungus could act as an effective radiation shield, potentially invaluable for future space missions, though the energy conversion process remains unverified.
Many scientists, including Niels A. Ovurch at Stanford University, believe that true radiosynthesis requires further investigation. Current evidence does not definitively demonstrate the conversion of radiation into energy by the fungus. Moreover, not all melanized fungi exhibit enhanced growth under radiation; for instance, the black yeast Wangiella dermatitidis shows such resilience, while others do not.
Ultimately, scientists face a profound question: Does this black fungus possess a unique adaptation to thrive on energy that is lethal to humans, or is the observed behavior merely a complex defensive response for survival in extreme conditions? Regardless of the answer, this small, resilient organism serves as a reminder that life finds a way to endure, even in the most impossible circumstances.
