切爾諾貝利的真菌似乎不受輻射影響

首先致敬切爾諾貝利消防員:切爾諾貝利消防員的英勇行爲代表了人類面對災難時的巨大勇氣和無私奉獻。他們的犧牲提醒我們,有些英雄雖然不爲人知,但他們的事蹟永遠值得銘記。

切爾諾貝利對人類來說是禁區,自從 40 年前切爾諾貝利核電站四號機組反應堆爆炸,人類將其化爲禁區以來,其他生命不僅遷入其中,而且生存了下來,並且繁榮發展。

在那裏,反應堆周圍殘留的電離輻射可能是一種優勢

科學家們發現一種奇怪的黑色真菌附着在地球上放射性最強的建築物之一的牆上,並在這裏頑強地生存。

這種真菌名爲球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum )

一些科學家認爲,球孢菌的黑色素具有類似於植物光合作用的原理來吸收電離輻射。這種機制被稱爲輻射合成

球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum )

這種真菌在電離輻射環境下能夠茁壯生長,其機制至今無人能夠確切解釋。

輻射合成是一種理論,一種難以證實的理論。

這個研究始於上世紀 90 年代末,當時由烏克蘭國家科學院的一個團隊在切爾諾貝利禁區展開實地調查,以查明在被毀反應堆周圍的掩體中是否存在生命。

在那裏,他們驚奇地發現了衆多真菌羣落,記錄了多達 37 個物種。並且這些菌落往往呈黑色,富含黑色素。

球孢菌菌落最多,也具有很高的放射性污染。

研究團隊發現,將球孢菌暴露於電離輻射中,球孢菌並不會像對其他生物那樣受到損害。

變黑的球孢菌 (C. sphaerospermum)

電離輻射是指能量高,能夠使物質發生電離作用的輻射,主要包括α射線、β射線、X射線、γ射線和中子輻射等。

電離作用會破壞分子結構,干擾生化反應,甚至會破壞 DNA,也可以被用來摧毀癌細胞。

然而,球孢菌似乎具有獨特的抵抗力,能夠在輻射下生長得更好。

這種真菌,以及其他類似的真菌,似乎能夠捕獲電離輻射並將其轉化爲能量,其中黑色素髮揮着與葉綠素類似的作用。

黑色素起到屏障的作用,抵禦輻射帶來的嚴重危害。

顯微鏡下的球孢菌

2022 年的一篇論文中描述了將球孢藻帶到太空並將其綁在國際空間站 (ISS) 的外部,使其暴露於宇宙輻射的全部影響下的結果。

在那裏,放置在培養皿下方的傳感器顯示,穿過真菌的輻射量比穿過只有瓊脂的對照組的輻射量要少。

但論文的目的並非展示或研究放射合成,而是探索這種真菌作爲太空任務輻射屏蔽材料的潛力。

實驗飛行硬件裝置的框圖。單個(分體式)培養皿同時容納了實驗組(瓊脂+真菌)和陰性對照組(僅瓊脂)。兩個(方形)輻射傳感器並排位於培養皿正下方(兩側各一個)。

科學家們一直未能證明碳基生命依賴電離輻射、從電離輻射中獲得能量的機理。

但能在輻射環境下生長的物種,卻並非個例。

一種名爲王氏外瓶黴(Wangiella dermatitidis)的黑色酵母在電離輻射下生長增強。

另一種真菌枝孢黴 (Cladosporium cladosporioides),在γ射線或紫外線照射下黑色素生成增加,但生長卻不明顯。

這是否意味着一種適應性特徵,使真菌能夠利用足以殺死其他生物的輻射?或者這是一種應激反應,增強了真菌在惡劣條件下的生存能力?

目前還沒有研究揭示,但這也證明生命的頑強,生命不受束縛,在極端環境下終會找到出路

  1. Averesch Nils J. H. , Shunk Graham K. , Kern Christoph. Cultivation of the Dematiaceous Fungus Cladosporium sphaerospermum Aboard the International Space Station and Effects of Ionizing Radiation. Frontiers in Microbiology. 2022, 13: DOI=10.3389/fmicb.2022.877625

  2. Ekaterina Dadachova, Arturo Casadevall, Ionizing radiation: how fungi cope, adapt, and exploit with the help of melanin, Current Opinion in Microbiology, 2008,6(11): 525-531. https://doi.org/10.1016/j.mib.2008.09.013.

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