کشف پتانسیل مرموز در کپک‌های یافت شده در منطقه فاجعه هسته‌ای چرنوبیل

در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶، جهان با فاجعه چرنوبیل تکان خورد، زمانی که یک آزمایش ایمنی در رآکتور شماره ۴ نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل به طرز فجیعی شکست خورد.

نقص‌های طراحی رآکتور، همراه با خطای جدی انسانی، منجر به افزایش ناگهانی قدرت شد و باعث مجموعه‌ای از انفجارها شد که ساختمان را ویران کرد و منجر به آتش‌سوزی‌هایی شد که روزها ادامه داشت.

در نتیجه، مقدار زیادی مواد رادیواکتیو در سراسر اوکراین، بلاروس و بسیاری از مناطق اروپا منتشر شد و چرنوبیل را به یکی از خطرناک‌ترین مناطق آلوده به مواد رادیواکتیو در کره زمین تبدیل کرد.

برای مقابله با این فاجعه زیست‌محیطی، یک منطقه ممنوعه به عرض ۳۰ کیلومتر برای محدود کردن تماس انسان ایجاد شد.

Phát hiện khả năng bí ẩn trong nấm mốc ở vùng thảm họa hạt nhân Chernobyl - 1 — نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل چند هفته پس از فاجعه (عکس: گتی)

با این حال، در میان ویرانه‌های متروک رآکتور نابود شده، دانشمندان پدیده عجیبی را کشف کردند: نوعی قارچ سیاه نه تنها زنده ماند، بلکه در محیط با تشعشعات شدید نیز رشد کرد و ظاهراً تشعشعات را برای انرژی جذب می‌کرد.

قارچ‌های سیاه عجیب در برابر تشعشعات مقاومت می‌کنند.

در سال ۱۹۹۷، دانشمند اوکراینی، نلی ژدانووا، تحقیقاتی را در داخل رآکتور آسیب‌دیده چرنوبیل انجام داد و به کشف شگفت‌انگیزی دست یافت. کپک سیاه سقف‌ها، دیوارها و حتی سطوح فلزی را پوشانده بود.

در این بررسی ۳۷ نوع قارچ شناسایی شد که بسیاری از آنها به دلیل سلول‌های پر از ملانین، رنگ تیره‌ای داشتند.

ملانین، رنگدانه‌ای که به پوست رنگ می‌دهد و از انسان در برابر نور خورشید محافظت می‌کند، نقش محافظتی در قارچ‌های چرنوبیل ایفا می‌کند و تشعشعات را جذب و خنثی می‌کند. غالب‌ترین گونه، Cladosporium sphaerospermum ، حتی تمایل به رشد به سمت ذرات رادیواکتیو دارد.

Phát hiện khả năng bí ẩn trong nấm mốc ở vùng thảm họa hạt nhân Chernobyl - 2 — کپک Cladosporium sphaerospermum در مرکز بیمارستان دانشگاهی در کویمبرا، پرتغال (عکس: Rui Tomé/Atlas of Mycology) کشت می‌شود.

در سال ۲۰۰۷، اکاترینا داداچووا، دانشمند هسته‌ای، کشف کرد که قارچ‌های ملانیزه شده در معرض سزیم رادیواکتیو، در مقایسه با قارچ‌هایی که در معرض تشعشع قرار نگرفته‌اند، حدود ۱۰٪ سریع‌تر رشد می‌کنند.

دکتر داداچووا اظهار داشت: «ممکن است کپک اینجا از ملانین برای تبدیل تابش به انرژی خود استفاده کند. مشابه فتوسنتز در گیاهان، به جای استفاده از نور خورشید، کپک اینجا انرژی را از طریق تابش یونیزه کننده به دست می‌آورد.»

اخیراً، دانشمندان دانشگاه استنفورد آزمایش‌های پرتودرمانی روی Cladosporium sphaerospermum انجام دادند.

با وجود اشاره به توانایی این قارچ در رشد در محیط‌های با تابش بالا و فعالیت ملانین آن به شکل تابش یونیزه، تیم تحقیقاتی تأکید کرد که هنوز هیچ مدرک روشنی مبنی بر اینکه این قارچ واقعاً تابش را "می‌خورد" وجود ندارد. مکانیسم دقیق این ویژگی همچنان یک راز است.

سازگاری‌های مبتنی بر ملانین محدود به قارچ‌ها نیستند. قورباغه‌های درختی ساکن منطقه چرنوبیل تیره‌تر از قورباغه‌های بیرون شده‌اند و به نظر می‌رسد در منطقه آلوده بهتر زنده می‌مانند.

این نشان می‌دهد که ملانین ممکن است از موجودات زنده محافظت کند و به روند تکامل کمک کند.

Phát hiện khả năng bí ẩn trong nấm mốc ở vùng thảm họa hạt nhân Chernobyl - 3 — تشعشعات یونیزه کننده ممکن است باعث شده باشد که قورباغه‌های درختی داخل منطقه چرنوبیل پوست تیره‌تری (چپ) در مقایسه با قورباغه‌های خارج از منطقه آلوده (راست) داشته باشند (عکس: جرمن اوریزاولا/ پابلو بوراکو)

با این حال، همه محققان با این نظر موافق نیستند. برخی از موجودات زنده در چرنوبیل در معرض تشعشعات سریع‌تر رشد نکردند و بسیاری از گونه‌ها نتوانستند در این محیط زنده بمانند.

یک مطالعه در سال ۲۰۲۲ توسط آزمایشگاه ملی ساندیا نیز هیچ رشد افتراقی در قارچ‌های آزمایش‌شده نشان نداد. بنابراین، احتمال سنتز رادیواکتیویته توسط قارچ‌ها صرفاً در حد تئوری باقی می‌ماند.

دانشمندان هنوز مسیر متابولیک یا مکانیسم بیولوژیکی روشنی برای اثبات تبدیل تابش توسط این قارچ پیدا نکرده‌اند. با این وجود، این رویکرد محتاطانه، تحقیقات بیشتری را در مورد این قارچ خاص برمی‌انگیزد.

۲۶ روز در فضا: قابلیت‌های خارق‌العاده قارچ چرنوبیل

در سال ۲۰۱۸، نمونه‌هایی از قارچ‌های چرنوبیل به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) ارسال شدند. این نمونه‌ها به مدت ۲۶ روز در معرض سطوح بالای تشعشعات کیهانی قرار گرفتند که از هر محیطی روی زمین قوی‌تر بود.

نتایج تحقیقات نشان داد که قارچ‌ها در فضا سریع‌تر رشد می‌کنند. یک لایه نازک از قارچ‌ها مقداری از تابش کیهانی را مسدود کرد و حسگرهای قرار داده شده در زیر نمونه، سطح تابش کمتری را ثبت کردند. این نشان می‌دهد که قارچ‌ها می‌توانند به عنوان یک سپر تابش طبیعی، حتی در یک لایه نازک، عمل کنند.

Phát hiện khả năng bí ẩn trong nấm mốc ở vùng thảm họa hạt nhân Chernobyl - 4 — گونه‌ای از یکی از کپک‌های چرنوبیل در ظرف پتری (عکس: نیلز آوریش/ آرون برلینر).

در فضا، تشعشعات یکی از بزرگترین خطرات برای فضانوردان است، به خصوص در ماموریت‌های اکتشافی مریخ. این سیاره فاقد میدان مغناطیسی محافظ است و فضانوردان را مستقیماً در معرض پرتوهای کیهانی قرار می‌دهد که می‌توانند به سلول‌ها آسیب برسانند، خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهند و بر مغز تأثیر بگذارند.

سپرهای تابشی سنتی اغلب از فلزات سنگین استفاده می‌کنند که تولید و استفاده از آنها را گران می‌کند. بنابراین، یک سپر زنده ساخته شده از قارچ‌ها می‌تواند پتانسیل تولید دستگاه‌های محافظ جدید را فراهم کند.

قارچ‌ها توانایی رشد و بازسازی خود را دارند و با افزایش سطح تشعشعات می‌توانند ضخیم‌تر شوند. دانشمندان در حال بررسی استفاده از قارچ‌ها یا مواد بیولوژیکی غنی از ملانین در ماموریت‌های فضایی هستند.

با وجود نتایج امیدوارکننده، محققان بر لزوم مطالعات جامع‌تر روی این نوع قارچ‌ها تأکید دارند.

برای اینکه کپک‌های مناطق آلوده به رادیواکتیو به مواد محافظ برای فضانوردان تبدیل شوند، قبل از اینکه بتوانند بخشی از ماموریت‌های فضایی باشند، به زمان بیشتر و آزمایش‌های دقیق نیاز است.

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