Černobylský organismus, který absorbuje záření, je testován na ochranu astronautů při cestování vesmírem

Forma života objevená v epicentru jaderné katastrofy Chernobyl je vyšetřována jako možné řešení jedné z největších výzev při průzkumu vesmíru. Černá houba, identifikovaná jako

Jedinečná schopnost tohoto mikroorganismu metabolizovat ionizující záření otevřela nové pole výzkumu s přímými důsledky pro bezpečnost budoucích vesmírných posádek. Kosmické záření představuje významné zdravotní riziko pro astronauty mimo magnetické pole Terra a vědci se domnívají, že biologický štít vyrobený z této houby by mohl nabídnout lehkou, účinnou a samoléčivou ochranu.

Experimenty provedené na palubě Estação Espacial Internacional (ISS) již přinesly slibná data, která potvrzují, že i tenká vrstva houby je schopna ztlumit průchod záření. Objev Esta pohání vývoj nových biologických materiálů, které by mohly způsobit revoluci ve způsobu, jakým se lidstvo chrání v nepřátelském prostředí, a to jak ve vesmíru, tak na Terra.

Překvapivý objev v reaktoru 4

V roce 1991, pouhých pět let po výbuchu, učinili ukrajinští vědci zkoumající vnitřek betonového sarkofágu Chernobyl reaktoru 4 nečekaný objev. Contrariando V očekávání, že najdou sterilní prostředí kvůli velmi vysokým úrovním gama záření, pozorovali stěny reaktoru pokryté tmavou vrstvou hub, což prokázalo pozoruhodnou biologickou odolnost.

Mezi různými nalezenými druhy přitahoval pozornost Cladosporium sphaerospermum, protože se zdálo, že aktivně roste směrem ke zdrojům záření, jako by k nim byl přitahován. Análises později potvrdil, že tato houba, bohatá na melanin, akumulovala radioaktivní izotopy ve svých tkáních, což spustilo desetiletí studií, aby odhalilo tajemství jejího extrémního přežití.

Úloha melaninu v radiosyntéze

Tajemství mimořádné schopnosti houby Chernobyl spočívá v melaninu, stejném pigmentu, který chrání lidskou pokožku před ultrafialovými paprsky. Základní výzkum v roce 2007, vedený radiofarmakologem Ekaterina Dadachova, prokázal, že houby s melaninem rostly rychleji, když byly vystaveny 500krát vyšším úrovním záření, než je obvyklé. Teorie říká, že ionizující záření mění elektronické vlastnosti molekuly melaninu, což jí umožňuje zachytit energii gama záření. Zachycená energie Essa je poté přeměněna na chemickou energii, kterou buňka houby využívá k podpoře svého metabolismu a růstu. Proces Este se nazýval radiosyntéza, forma analogická rostlinné fotosyntéze, která však jako primární zdroj energie využívá záření místo světla. Ačkoli jsou molekulární detaily přenosu energie do metabolických drah stále předmětem intenzivního zkoumání, objev vytvořil novou třídu organismů, radiotrofy, které se živí zdrojem energie, který je smrtelný pro většinu ostatních forem života na planetě.

Testy na Estação Espacial Internacional

Pro ověření potenciálu houby v reálném vesmírném prostředí byly v roce 2020 odeslány vzorky C. sphaerospermum do Estação Espacial Internacional.

V experimentu byla houba pěstována na deskách Petri po dobu 30 dnů, přičemž byla přímo vystavena kosmickému záření a slunečním částicím přítomným na nízké oběžné dráze Terra.

Senzory umístěné pod kulturou měřily množství záření, které prošlo vrstvou houby. Výsledky ukázaly, že vrstva o tloušťce pouhých 1,7 až 2 milimetry snížila dávku záření přibližně o 2,54 %.

I když se procento zdá skromné, projekce naznačují, že silnější vrstva, asi 21 centimetrů, by mohla výrazně zeslabit záření a nabídnout životaschopnou ochranu pro astronauty na cestě do Marte.

Budoucí aplikace na Terra a ve vesmíru

Hlavní předpokládanou aplikací je vytvoření biologických štítů pro lodě a stanoviště v Marte, které by byly lehčí než tradiční materiály, jako je olovo, a měly by schopnost samoregenerace v případě poškození.

V Terra by tato technologie mohla být použita k vývoji účinnějších ochranných oděvů pro pracovníky jaderných elektráren a lékařské vybavení.

Dalším slibným oborem je bioremediace, využívající houbu k dekontaminaci půdy a vody zasažené radioaktivním odpadem.

Výzvy a cesta vpřed

Navzdory optimismu vědecká komunita stále pracuje na plném pochopení procesu. Recenze Universidade Stanford z roku 2022 poukázala na to, že stále neexistuje žádný definitivní důkaz, že houba provádí fixaci uhlíku pouze pomocí radiační energie.

Kromě toho existují významné technické problémy při implementaci této technologie ve vesmíru, jako je vývoj systémů podpory života pro houbu a její bezpečná integrace do struktur kosmických lodí.

Probíhající výzkum a genetické modifikace

Laboratoře v několika zemích pokračují ve zkoumání C. sphaerospermum a dalších radiotrofních hub za účelem zlepšení jejich schopností.

Jedna z nejslibnějších oblastí výzkumu zahrnuje genetickou modifikaci organismu za účelem zvýšení jeho účinnosti při pohlcování a přeměně záření, což z něj činí ještě silnější biologický štít.

Od jaderné katastrofy ke kosmické naději

Cesta houby Chernobyl je důkazem neuvěřitelné schopnosti života přizpůsobit se a přeměnit dědictví lidské katastrofy ve zdroj naděje pro budoucnost vesmírného průzkumu.