Czarne grzyby z Czarnobyla i kosmiczna tarcza z melaniny

Miejsce jednej z najgorszych katastrof nuklearnych w historii wydaje się ostatnim, w którym mogłoby kwitnąć życie. A jednak na ścianach zniszczonego reaktora w Czarnobylu naukowcy znaleźli coś zaskakującego: rozrastające się, ciemne grzyby. Zamiast unikać promieniowania, zdawały się rosnąć w jego stronę. To odkrycie zapoczątkowało jeden z ciekawszych – i wciąż spornych – wątków w mykologii.

Grzyby, które lubią to, co zabija

W skażonych zakątkach czarnobylskiej strefy, gdzie poziom promieniowania bywa o kilka rzędów wielkości wyższy niż naturalne tło, dobrze radzą sobie tzw. grzyby melanizowane – ciemne, niemal czarne gatunki, takie jak Cladosporium sphaerospermum. Ich sekretem jest melanina, ten sam barwnik, który chroni naszą skórę przed słońcem. U grzybów gromadzi się jej w ścianach komórkowych bardzo dużo, tworząc rodzaj wewnętrznej osłony.

Pojawiła się nawet śmiała hipoteza, nazwana radiotrofią: że melanina pozwala tym grzybom nie tylko przetrwać promieniowanie, ale wręcz częściowo wykorzystać jego energię do wzrostu – trochę jak rośliny wykorzystują światło. Stąd chwytliwe, choć mylące hasło o grzybach „żywiących się promieniowaniem”.

Eksperyment na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Skoro melanizowane grzyby tolerują wysokie dawki promieniowania, naukowcy zadali praktyczne pytanie: czy mogłyby posłużyć jako żywa tarcza radiacyjna w kosmosie, gdzie promieniowanie jest jednym z głównych zagrożeń dla astronautów? Aby to sprawdzić, na przełomie 2018 i 2019 roku wysłano Cladosporium sphaerospermum na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Wyniki opublikowano później w czasopiśmie Frontiers in Microbiology.

Przez około 26 dni obserwowano wzrost cienkiej warstwy grzyba w warunkach podwyższonego promieniowania orbitalnego. Zaobserwowano dwie rzeczy:

• grzyb rósł na orbicie nieco szybciej niż w kontrolnej próbce na Ziemi (około 1,2 raza),
• nawet cienka, kilkumilimetrowa warstwa grzybni mierzalnie osłabiała docierające promieniowanie.

Autorzy ostrożnie policzyli, że odpowiednio gruba warstwa takiej grzybni – albo samej melaniny wyprodukowanej przez grzyby – mogłaby stanowić element lekkiej, samonaprawiającej się i „samohodującej” osłony na przyszłych bazach księżycowych czy marsjańskich. Kluczowa zaleta: taką tarczę dałoby się w zasadzie wyhodować na miejscu, zamiast wieźć ciężkie ekrany z Ziemi.

Skąd wziął się pomysł „żywienia się” promieniowaniem

Hipoteza radiotrofii ma konkretny początek. W 2007 roku zespół Ekateriny Dadachovej i Arturo Casadevalla opublikował w PLoS ONE pracę, w której melanizowane grzyby wystawione na promieniowanie około 500 razy silniejsze od naturalnego tła rosły szybciej niż ich pozbawione melaniny odpowiedniki. Co więcej, badacze zaobserwowali, że promieniowanie zmienia właściwości elektronowe samej melaniny – naświetlony barwnik sprawniej uczestniczył w reakcjach chemicznych związanych z przenoszeniem energii.

To właśnie te obserwacje zrodziły śmiałą myśl, że melanina mogłaby pełnić u grzybów rolę odlegle podobną do chlorofilu – tyle że zamiast światła „obsługiwałaby” promieniowanie jonizujące. Uwaga jednak: pokazano tu zależność (więcej promieniowania – szybszy wzrost), a nie w pełni rozszyfrowany mechanizm. Dlatego mimo lat badań radiotrofia wciąż pozostaje hipotezą, a nie zamkniętym rozdziałem.

Uwaga na sensację: co wiemy, a czego nie

To fascynujący kierunek, ale wymaga chłodnej głowy. Trzeba wyraźnie oddzielić fakty od nadinterpretacji:

• Fakt: melanizowane grzyby są wyjątkowo odporne na promieniowanie i przeżywają w miejscach zabójczych dla wielu organizmów.
• Fakt: warstwa melaniny pochłania część promieniowania – to zwykła fizyka.
• Hipoteza, nie pewnik: że grzyby czerpią z promieniowania energię do wzrostu (radiotrofia). Ta idea jest wciąż dyskutowana i nie została jednoznacznie potwierdzona.

Innymi słowy: „grzyby przeżywają w reaktorze” jest dobrze udokumentowane, ale „grzyby jedzą promieniowanie jak rośliny światło” to wciąż śmiała teza, którą trzeba traktować z rezerwą. Sami badacze podchodzą do niej ostrożnie.

Mistrzowie ekstremów

Niezależnie od losów hipotezy o radiotrofii, historia ta świetnie pokazuje, jak wszechstronne bywają grzyby. Potrafią kolonizować środowiska, które wydają się nie do życia – podobnie jak inne gatunki rozkładają substancje uważane za trudne czy toksyczne, o czym piszemy w tekście o mykoremediacji. Zdolność grzybni do radzenia sobie w ekstremach to jeden z powodów, dla których grzyby wciąż zaskakują naukowców – od dna skażonych reaktorów po pokład stacji kosmicznej.

Materiał ma charakter wyłącznie informacyjny i popularnonaukowy. Opisuje badania nad ekstremofilnymi grzybami; przywołany eksperyment na ISS opublikowano w Frontiers in Microbiology. Pojęcie „radiotrofii” pozostaje hipotezą naukową, a nie ustalonym faktem.