Πώς ένας οργανισμός που τρέφεται με ραδιενέργεια μπορεί να προστατεύσει τους αστροναύτες
Όταν ο αντιδραστήρας 4 του πυρηνικού σταθμού του Chernobyl εξερράγη το 1986, κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί ότι μέσα στα θανάσιμα επίπεδα ραδιενέργειας θα αναπτυσσόταν μια μορφή ζωής ικανή όχι μόνο να αντέξει, αλλά και να ευδοκιμήσει. Κι όμως, μέσα στα επόμενα χρόνια ένα μαύρο, γυαλιστερό στρώμα μύκητα άρχισε να καλύπτει τους μολυσμένους τοίχους και τα ερείπια. Η παρουσία του προκάλεσε αμέσως το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, όχι επειδή απλώς επιβίωνε εκεί όπου τίποτα δεν έπρεπε να ζει, αλλά επειδή φαινόταν να αντλεί όφελος από το ίδιο το περιβάλλον που θα έπρεπε να το σκοτώνει.
Η πρώτη που κατέγραψε επίσημα αυτό το φαινόμενο ήταν η Ουκρανή μυκολόγος Nelli Zhdanova το 1997. Παρατηρώντας την ταχύτατη εξάπλωση του μύκητα κατά μήκος τοίχων και οροφών με υψηλή ραδιενέργεια, υποψιάστηκε ότι δεν επρόκειτο για μια απλή ανθεκτικότητα, αλλά για ενεργή προτίμηση σε περιοχές μεγάλης ακτινοβολίας. Μετέπειτα μελέτες επιβεβαίωσαν την υπόθεση: ορισμένα μελανισμένα είδη, με κορυφαίο παράδειγμα το Cladosporium sphaerospermum, έδειχναν ιδιαίτερη «έλξη» προς περιβάλλοντα πλούσια σε ιονίζουσα ακτινοβολία.
Το κλειδί αυτής της παράδοξης συμπεριφοράς εντοπίζεται στη μελανίνη, την ίδια χρωστική ουσία που ευθύνεται για πολλές φυσικές αποχρώσεις στον κόσμο των ζώων και των φυτών. Αρχικά θεωρήθηκε ότι η μελανίνη λειτουργούσε απλώς ως αλεξίσφαιρο προστατευτικό στρώμα απέναντι στην ακτινοβολία. Αλλά το 2007 ένα πείραμα ανέτρεψε αυτή την ερμηνεία: όταν καλλιέργειες του C. sphaerospermum εκτέθηκαν σε ραδιενεργό καίσιο, αναπτύχθηκαν περίπου 10% γρηγορότερα από καλλιέργειες σε ουδέτερο περιβάλλον. Η ανακάλυψη αυτή οδήγησε στη θεωρία της «ραδιοσύνθεσης», ενός μηχανισμού παρόμοιου με τη φωτοσύνθεση, όπου όμως αντί για φως χρησιμοποιείται η ακτινοβολία ως ενεργειακή πηγή.
Η ερευνήτρια Ekaterina Dadachova έχει υπογραμμίσει ότι η ενέργεια των ιονιζουσών ακτινοβολιών είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του ορατού φωτός και ότι η μελανίνη μπορεί να λειτουργεί ως μετατροπέας που τη μετατρέπει σε μεταβολικά αξιοποιήσιμη ενέργεια. Ωστόσο δεν εμφανίζουν όλα τα μελανισμένα είδη μύκητα την ίδια ιδιότητα, γεγονός που αφήνει ακόμα ανοιχτό το ερώτημα για το πώς ακριβώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία.
Το ενδιαφέρον για τον μύκητα δεν έμεινε στη Γη. Δείγματα στάλθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου δοκιμάστηκαν σε περιβάλλον υψηλής κοσμικής ακτινοβολίας. Εκεί, οι καλλιέργειες όχι μόνο επιβίωσαν αλλά αναπτύχθηκαν πιο γρήγορα από τις αντίστοιχες επίγειες. Ακόμη πιο εντυπωσιακό ήταν το γεγονός ότι ακόμη και ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα του μύκητα μείωσε τα επίπεδα ακτινοβολίας που καταγράφηκαν κάτω από αυτό. Το εύρημα αυτό άνοιξε ξαφνικά τον δρόμο σε μια εντελώς νέα πιθανή εφαρμογή: βιολογικά υλικά ως ασπίδες ακτινοβολίας.
Και κάπου εδώ εμπλέκεται άμεσα η διαστημική εξερεύνηση. Η κοσμική ακτινοβολία αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες απειλές για τους αστροναύτες σε αποστολές μακριά από τη γήινη τροχιά. Τα παραδοσιακά υλικά προστασίας, συχνά βασισμένα σε βαριά μέταλλα, είναι δαπανηρά και δύσκολα στη μεταφορά στο Διάστημα. Η ιδέα ότι ζωντανοί οργανισμοί θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως φυσικές, αυτοαναπαραγόμενες ασπίδες έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον οργανισμών όπως η NASA. Ερευνητές όπως η Lynn J. Rothschild εξετάζουν ήδη την προοπτική ανάπτυξης «myco-architectural» δομών: κατοικιών βασισμένων σε μύκητες που θα καλλιεργούνται επί τόπου στη Σελήνη ή στον Άρη, αποφεύγοντας το κόστος μεταφοράς υλικών και προσφέροντας συνεχή προστασία έναντι ακτινοβολίας.
Το σενάριο ακούγεται σχεδόν επιστημονική φαντασία: ένας οργανισμός που ανθίζει σε ένα από τα πιο ραδιενεργά σημεία στην ιστορία της ανθρωπότητας να χρησιμεύσει ως τεχνολογία-κλειδί για την επιβίωση των ανθρώπων στο βαθύ διάστημα. Ωστόσο τα έως τώρα δεδομένα δείχνουν ότι το φαινόμενο όχι μόνο είναι πραγματικό, αλλά και αξιοποιήσιμο.
Από τα κατεστραμμένα θεμέλια του Chernobyl μέχρι τα μελλοντικά ερευνητικά φυλάκια στη Σελήνη, η διαδρομή αυτού του ασυνήθιστου μύκητα ίσως αποδειχθεί ενδεικτική μιας νέας εποχής όπου η βιολογία δεν απλώς επιβιώνει σε ακραίες συνθήκες, αλλά γίνεται σύμμαχος της τεχνολογίας σε περιβάλλοντα που κάποτε θεωρούσαμε ακατοίκητα. Αν μια μορφή ζωής μπορεί να ευδοκιμήσει στο σημείο της μεγαλύτερης πυρηνικής καταστροφής στον κόσμο, ίσως μπορεί τελικά να βοηθήσει και εμάς να ευδοκιμήσουμε μακριά από τον πλανήτη μας.
