Из Чернобыля - в космос: грибы пожирают радиацию, чтобы жить

Катастрофа на Чернобыльской АЭС вынудила людей покинуть долину Припяти, но жизнь тут продолжается: в отсутствие человека его место заняли растения, звери и другие организмы. Одна из форм жизни, чувствующих себя в здешних экстремальных условиях особенно уютно, – черные радиотрофные грибы. Об этих удивительных существах и перспективах их использования пишет «Популярная механика».

Впервые черные грибы в районе Чернобыльской АЭС обнаружили в 1991 году. Они кустились целыми колониями прямо внутри электростанции, так что реакторы с охлаждающей жидкостью почернели. Исследования показали, что растут такие грибы не вопреки радиации, а благодаря ей. Ученые идентифицировали в Чернобыле более ста родов грибов, и некоторые из них особенно активно наращивали биомассу, когда уровень радиации превосходил норму в 500 раз.

Для сложных организмов радиация смертельно опасна, поскольку тяжелые частицы вызывают появление свободных радикалов, а те повреждают ДНК и провоцируют мутации клеток. Одноклеточным благодаря простоте их устройства это не так страшно: они способны быстро восстанавливать поврежденную ДНК. А если эти организмы еще и содержат много пигмента меланина, который поглощает электромагнитное излучение и свет, защищая клетки от повреждений, они становятся совершенно неуязвимы перед радиацией. Как грибы из Чернобыля, способные разлагать радиоактивный материал вроде облученных графитовых блоков, оставшихся от реактора. Любопытно, что меланин может присутствовать в клетках в разных формах, но грибы содержат феомеланин – он есть и в человеческом организме и выражает себя красным цветом губ и сосков. Черный цвет грибов – показатель огромных количеств этой разновидности меланина.

Мало того что меланизированным грибам не нужно защищаться от ионизирующего излучения, они еще и используют его себе во благо. Когда ученые изучали чернобыльские грибы, они обнаружили, что те не просто хорошо переносят радиацию, но тянутся к ее источнику. Такие радиорезистентные грибы относят к экстремофилам – живым существам, которые процветают в экстремальных условиях окружающей среды: при очень высоких или низких значениях температур, давления, кислотности и т.п. Чернобыльские грибы чувствуют себя как дома во многих средах, резко отличающихся от земной, например на космической станции или в Антарктиде. Подобные организмы процветали еще в раннем Меловом периоде. В ту эпоху Земля лишилась своего геомагнитного щита, из-за чего вымерли многие растения и животные, но не радиотрофные грибы. Грибные споры с высоким количеством меланина обнаруживаются в отложениях того периода.

Ученые предполагают, что радиотрофные грибы можно использовать как щит для защиты от радиации в космосе и других средах. В 2018-2019 годах на МКС проводили эксперимент с участием радиотрофного штамма грибов Cladosporium sphaerospermum, чтобы проверить, способен ли он защищать от ионизирующего излучения, и результаты оказались многообещающими: слой грибов толщиной в 21 см сильно снижал радиацию на поверхности Марса. Космическая радиация – одно из главных препятствий, мешающих путешествиям на орбиту, и решение этой проблемы было бы огромным шагом вперед. Единственное, что пока мешает широко использовать такой щит из радиотрофных грибов на марсианских миссиях, – большая масса.

Космос не единственная область, где можно было бы использовать черные грибы. Их способность процветать в условиях, которые другим организмам несут мутации и разрушение, может пригодиться в медицине и при утилизации радиоактивных отходов.