Misteri jamur hitam aneh dari Chernobyl yang bertahan – dan melakukan “fotosintesis”

Ketika terkena radiasi pengion yang biasanya menimbulkan efek bencana pada organisme hidup lainnya, jamur tidak hanya tidak rusak, tetapi malah berkembang biak. Melanin yang memberi warna hitam tampaknya memainkan peran yang mirip dengan klorofil dalam fotosintesis tanaman – sebuah proses teoritis yang disebut radiosintesis.

Zona pengecualian Chernobyl mungkin terlarang bagi manusia, namun sejak reaktor empat di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Chernobyl meledak hampir 40 tahun yang lalu, bentuk kehidupan lainnya tidak hanya dipasangbagaimana mereka bertahan hidup, beradaptasi dan, tampaknya, menjadi makmur — seperti halnya dengan orang-orang terkenal Anjing Chernobyl.

Sebagian dari kemakmuran ini mungkin disebabkan oleh tidak adanya manusia — tetapi untuk setidaknya satu organisme, itu radiasi pengion yang tersisa dalam struktur di sekitar reaktor bisa menjadi keuntungan.

Di sanalah, menempel pada dinding bagian dalam salah satu bangunan paling radioaktif di planet ini, para ilmuwan menemukan jamur hitam yang aneh yang, menariknya, tampaknya berkembang pesat.

Jamur ini disebut Cladosporium sphaerospermumdan beberapa peneliti percaya bahwa pigmen gelapnya — the melanin — memungkinkan Anda memanfaatkan radiasi pengion melalui proses yang mirip dengan yang digunakan tanaman untuk menangkap cahaya dalam fotosintesis, jelasnya Peringatan Sains.

Mekanisme yang diusulkan ini bahkan disebut radiosintesis.

Meskipun para ilmuwan telah menunjukkan bahwa jamur tumbuh subur di hadapan radiasi pengion, belum ada yang menemukan jawabannya tepatnya bagaimana atau mengapa. Radiosintesis adalah sebuah teori, tetapi sulit dibuktikan.

Misteri ini bermula pada akhir tahun 1990-anketika tim dipimpin oleh ahli mikrobiologi Nelli Zhdanovadari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Ukraina, melakukan a pengangkatan Kunjungan lapangan ke Zona Pengecualian Chernobyl untuk menjelajah Bentuk kehidupan apa, jika ada, yang mampu bertahan di tempat perlindungan di sekitar reaktor yang hancur.

Tim terkejut menemukan a komunitas jamur sejatisetelah mencatat tidak kurang dari 37 spesies. Khususnya, organisme ini cenderung gelap atau hitam, kaya melanin.

HAI C.sphaerospermum mendominasi sampeljuga menunjukkan tingkat kontaminasi radioaktif tertinggi. Betapapun mengejutkannya penemuan itu, yang terjadi selanjutnya adalah meningkatkan intrik lebih jauh lagi.

Pada tahun 2007, ahli radiofarmakologi Ekaterina Dadachova dan ahli imunologi Arturo Casadevall, dari Albert Einstein College of Medicine, di AS, memimpin tim peneliti yang telah menemukan Apa memaparkan C. sphaerospermum pada radiasi pengion tidak mempengaruhi jamurseperti yang akan terjadi pada organisme lain.

Radiasi pengion mengacu pada emisi partikel yang cukup berenergi merobek elektron dari atomnyamengubahnya menjadi ion.

Hal ini mungkin tampak tidak berbahaya di atas kertas, namun dalam praktiknya ionisasi dapat menghancurkan molekul, mengganggu reaksi biokimia, dan lain-lain sampai DNA terfragmentasi. Semua ini tidak baik bagi manusia, meskipun mungkin saja baik berguna untuk menghancurkan sel kankeryang sangat sensitif terhadap efek ini.

Namun, itu C.sphaerospermum menunjukkan rresistensi yang tidak biasa dan bahkan tumbuh lebih baik bila terkena radiasi pengion. Eksperimen lain menunjukkan bahwa radiasi pengion mengubah perilaku melanin jamur — sebuah pengamatan menarik yang memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

Nomor artikel diterbitkan pada tahun 2008 di Opini Terkini dalam MikrobiologiDadachova dan Casadevall untuk pertama kalinya mengajukan gagasan bahwa a jalur biologis yang mirip dengan fotosintesis.

Jamur – dan organisme lain yang serupa – tampaknya menangkap radiasi pengion dan mengubahnya menjadi energidalam proses di mana melanin memiliki a mirip dengan pigmen klorofil tanaman dalam penyerapan cahaya.

Pada saat yang sama, melanin bertindak sebagai perisai pelindung melawan efek radiasi yang paling berbahaya.

Hipotesis ini memperoleh kekuatan dengan kesimpulan a belajar diterbitkan pada tahun 2022 di Perbatasan dalam Mikrobiologidi mana tim ilmuwan mengambil sampel C.sphaerospermum ke luar angkasa, yang ditempatkan di luar Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) dan terkena radiasi kosmik.

Dalam percobaan tersebut, sensor yang ditempatkan di bawah cawan Petri menunjukkan bahwa telah terjadi a jumlah radiasi yang lebih rendah melewati jamurdibandingkan dengan kotak kontrol yang hanya berisi agar-agar.

Namun hingga saat ini, para ilmuwan gagal menunjukkan fiksasi non-karbon C.sphaerospermum bergantung pada radiasi pengion, setiap keuntungan metabolik dari radiasi ini, atau bahkan jalur energik didefinisikan dengan baik.

“Pada kenyataannya, radiosintesis belum terbuktiapalagi reduksi senyawa karbon menjadi bentuk dengan kandungan energi lebih tinggi atau fiksasi karbon anorganik yang didorong oleh radiasi pengion”, tulisnya Nils Avereschseorang peneliti di Universitas Stanford, dalam studi tahun 2022.

Ide radiosintesis sangat menarik — terdengar seperti sesuatu yang keluar dari novel fiksi ilmiah. Tapi mungkin yang lebih mengesankan adalah fakta yang dihasilkan oleh jamur aneh ini sesuatu yang masih belum kami pahamiberhasil menetralisir bahaya mematikan bagi manusia.

Perilaku yang diamati di C.sphaerospermum tidak universal di antara jamur yang mengalami melanisasi, yang menunjukkan bahwa hal tersebut mungkin terjadi itu adalah adaptasi yang memungkinkan jamur memanfaatkan suatu bentuk energi yang mematikan bagi organisme lain.

Atau akankah itu terjadi hanya respons stresyang mana meningkatkan kelangsungan hidup dalam kondisi ekstrem namun jauh dari ideal? Pada titik ini, mustahil untuk mendapatkan jawabannya.

Apa yang kita ketahui adalah bahwa jamur hitam yang halus dan halus ini dengan cerdik menggunakan radiasi pengion untuk mengatasinya bertahan hidup — dan bahkan mungkin berkembang — di tempat yang terlalu berbahaya bagi kehadiran manusia. Faktanya, hidup selalu menemukan jalan.