اكتشاف إمكانات غامضة في العفن الموجود في منطقة كارثة تشيرنوبيل النووية.

(صحيفة دان تري) - حتى أن هذا النوع الغريب من العفن قد تم اقتراحه لاستخدامه في حماية رواد الفضاء في مهمات المريخ المستقبلية.

في 26 أبريل 1986، اهتز العالم بسبب كارثة تشيرنوبيل، عندما فشل اختبار السلامة في المفاعل رقم 4 في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية فشلاً ذريعاً.

أدت عيوب تصميم المفاعل، بالإضافة إلى خطأ بشري خطير، إلى زيادة مفاجئة في الطاقة، مما تسبب في سلسلة من الانفجارات التي دمرت المبنى وأدت إلى حرائق استمرت لأيام.

ونتيجة لذلك، تم إطلاق كمية كبيرة من المواد المشعة في جميع أنحاء أوكرانيا وبيلاروسيا والعديد من مناطق أوروبا، مما حوّل تشيرنوبيل إلى واحدة من أكثر المناطق تلوثاً على كوكب الأرض.

ولمعالجة هذه الكارثة البيئية، تم إنشاء منطقة حظر بعرض 30 كيلومترًا للحد من الاتصال البشري.

محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية بعد أسابيع قليلة من الكارثة (صورة: غيتي).

ومع ذلك، وسط الأنقاض المهجورة للمفاعل المدمر، اكتشف العلماء ظاهرة غريبة: نوع من الفطريات السوداء لم ينج فقط بل ازدهر أيضاً في بيئة الإشعاع الشديدة، ويبدو أنه يمتص الإشعاع للحصول على الطاقة.

فطر أسود غريب يتحدى الإشعاع.

في عام 1997، أجرت العالمة الأوكرانية نيلي جدانوفا تحقيقاً داخل مفاعل تشيرنوبيل المتضرر، وتوصلت إلى اكتشاف مذهل. فقد غطى العفن الأسود الأسقف والجدران وحتى الأسطح المعدنية.

حدد المسح 37 نوعًا من الفطريات، وكان العديد منها داكن اللون بسبب الخلايا المليئة بالميلانين.

يلعب الميلانين، الصبغة التي تمنح الجلد لونه وتحمي الإنسان من أشعة الشمس، دورًا وقائيًا في فطريات تشيرنوبيل، حيث يمتص الإشعاع ويعادله. بل إن النوع الأكثر انتشارًا، Cladosporium sphaerospermum ، يميل إلى النمو باتجاه الجسيمات المشعة.

يتم استزراع فطر Cladosporium sphaerospermum في مركز المستشفى الجامعي في كويمبرا، البرتغال (الصورة: Rui Tomé/Atlas of Mycology).

في عام 2007، اكتشفت عالمة الفيزياء النووية إيكاترينا داداشوفا أن الفطريات الميلانينية تنمو أسرع بنسبة 10٪ تقريبًا عند تعرضها للسيزيوم المشع مقارنة بالفطريات التي لم تتعرض للإشعاع.

صرحت الدكتورة داداشوفا قائلة: "من المحتمل أن يستخدم العفن هنا الميلانين لتحويل الإشعاع إلى طاقة. على غرار عملية التمثيل الضوئي في النباتات، بدلاً من استخدام ضوء الشمس، يحصل العفن هنا على الطاقة من خلال الإشعاع المؤين."

أجرى علماء في جامعة ستانفورد مؤخراً تجارب إشعاعية على فطر Cladosporium sphaerospermum .

على الرغم من ملاحظة قدرة هذا الفطر على النمو في بيئات ذات إشعاع عالٍ، ونشاط الميلانين فيه على شكل إشعاع مؤين، أكد فريق البحث أنه لا يوجد دليل قاطع حتى الآن على أن هذا الفطر "يمتص" الإشعاع فعلاً. ولا تزال الآلية الدقيقة لهذه الخاصية لغزاً.

لا تقتصر التكيفات القائمة على الميلانين على الفطريات فقط. فقد أصبحت ضفادع الأشجار التي تعيش في منطقة تشيرنوبيل أغمق لوناً من الضفادع الموجودة خارجها، ويبدو أنها تعيش بشكل أفضل في المنطقة الملوثة.

يشير هذا إلى أن الميلانين قد يحمي الكائنات الحية ويساهم في عملية التطور.

ربما يكون الإشعاع المؤين قد تسبب في أن يكون لون جلد ضفادع الأشجار داخل منطقة تشيرنوبيل أغمق (يسار) مقارنة بتلك الموجودة خارج المنطقة الملوثة (يمين) (صورة: جيرمان أوريزاولا / بابلو بوراكو)

لكن ليس كل الباحثين متفقين. فبعض الكائنات الحية في تشيرنوبيل لم تنمو بشكل أسرع عند تعرضها للإشعاع، والعديد من الأنواع لم تتمكن من البقاء على قيد الحياة في هذه البيئة.

أظهرت دراسة أجراها مختبر سانديا الوطني عام 2022 عدم وجود نمو تفاضلي في الفطريات المختبرة. ولذلك، تبقى إمكانية قيام الفطريات بتخليق النشاط الإشعاعي نظرية بحتة.

لم يتوصل العلماء بعد إلى مسار أيضي واضح أو آلية بيولوجية تثبت أن الفطر يحول الإشعاع إلى طاقة. ومع ذلك، فإن هذا النهج الحذر يحفز إجراء المزيد من الأبحاث حول هذا الفطر تحديداً.

26 يومًا في الفضاء: القدرات الاستثنائية لفطر تشيرنوبيل.

في عام 2018، أُرسلت عينات من الفطريات من تشيرنوبيل إلى محطة الفضاء الدولية. وعلى مدار 26 يوماً، تعرضت هذه العينات لمستويات عالية من الإشعاع الكوني، أقوى من أي بيئة على الأرض.

أظهرت نتائج البحث أن الفطريات تنمو بشكل أسرع في الفضاء. وقد حجبت طبقة رقيقة من الفطريات جزءًا من الإشعاع الكوني، وسجلت أجهزة الاستشعار الموضوعة أسفل العينة مستويات إشعاع أقل. يشير هذا إلى أن الفطريات يمكن أن تعمل كدرع طبيعي للإشعاع، حتى وإن كانت طبقة رقيقة.

سلالة من أحد أنواع العفن التي ظهرت في تشيرنوبيل في طبق بتري (صورة: نيلز أفيريش/ آرون برلينر).

يُعدّ الإشعاع في الفضاء أحد أكبر المخاطر التي تواجه رواد الفضاء، وخاصة في مهمات استكشاف المريخ. فالكوكب يفتقر إلى مجال مغناطيسي واقٍ، مما يجعل رواد الفضاء عرضة مباشرة للأشعة الكونية التي قد تُلحق الضرر بالخلايا، وتزيد من خطر الإصابة بالسرطان، وتؤثر على الدماغ.

غالباً ما تستخدم الدروع الواقية التقليدية من الإشعاع معادن ثقيلة، مما يجعل إنتاجها واستخدامها مكلفاً. لذا، فإن استخدام درع حيوي مصنوع من الفطريات قد يفتح آفاقاً جديدة لإنتاج أجهزة وقائية مبتكرة.

تتمتع الفطريات بقدرة على النمو والتجدد، ويمكن أن تزداد سماكتها مع ارتفاع مستويات الإشعاع. ويبحث العلماء في استخدام الفطريات، أو المواد البيولوجية الغنية بالميلانين، في مهمات الفضاء.

على الرغم من النتائج الواعدة، يؤكد الباحثون على الحاجة إلى إجراء دراسات أكثر شمولاً حول هذه الأنواع من الفطريات.

لكي تصبح العفنات المستخرجة من مناطق التلوث الإشعاعي مواد واقية لرواد الفضاء، يلزم المزيد من الوقت وإجراء اختبارات صارمة قبل أن تصبح جزءًا من مهمات الفضاء.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-kha-nang-bi-an-trong-nam-moc-o-vung-tham-hoa-hat-nhan-chernobyl-20251210134416893.htm