ค้นพบศักยภาพลึกลับในเชื้อราที่พบในเขตภัยพิบัติโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล

(หนังสือพิมพ์แดนตรี) - มีการเสนอแนะให้นำเชื้อราชนิดแปลกประหลาดนี้มาใช้ในการปกป้องนักบินอวกาศในภารกิจสำรวจดาวอังคารในอนาคตด้วย

เมื่อวันที่ 26 เมษายน 1986 โลก ต้องตกตะลึงกับภัยพิบัติเชอร์โนบิล เมื่อการทดสอบความปลอดภัยที่เครื่องปฏิกรณ์หมายเลข 4 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลล้มเหลวอย่างสิ้นเชิง

ข้อบกพร่องในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ ประกอบกับความผิดพลาดร้ายแรงของมนุษย์ ส่งผลให้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ก่อให้เกิดการระเบิดหลายครั้งทำลายอาคารและทำให้เกิดไฟไหม้ที่กินเวลานานหลายวัน

ผลที่ตามมาคือ สารกัมมันตรังสีปริมาณมากถูกปล่อยออกมาทั่วประเทศยูเครน เบลารุส และหลายพื้นที่ในยุโรป ทำให้เชอร์โนบิลกลายเป็นหนึ่งในพื้นที่ปนเปื้อนที่อันตรายที่สุดในโลก

เพื่อแก้ไขปัญหาภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อมนี้ จึงได้มีการจัดตั้งเขตห้ามเข้าที่มีความกว้าง 30 กิโลเมตร เพื่อจำกัดการสัมผัสของมนุษย์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลไม่กี่สัปดาห์หลังเกิดภัยพิบัติ (ภาพ: Getty)

อย่างไรก็ตาม ท่ามกลางซากปรักหักพังอันรกร้างของเตาปฏิกรณ์ที่ถูกทำลาย นักวิทยาศาสตร์ ได้ค้นพบปรากฏการณ์แปลกประหลาดอย่างหนึ่ง นั่นคือ เชื้อราสีดำชนิดหนึ่งไม่เพียงแต่รอดชีวิต แต่ยังเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูงมาก โดยดูเหมือนว่าจะดูดซับรังสีเพื่อใช้เป็นพลังงาน

เห็ดสีดำประหลาดทนทานต่อรังสี

ในปี 1997 นักวิทยาศาสตร์ชาวยูเครน เนลลี ซดาโนวา ได้ทำการสำรวจภายในโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลที่เสียหาย และได้ค้นพบสิ่งที่น่าตกใจ ราดำปกคลุมเพดาน ผนัง และแม้กระทั่งพื้นผิวโลหะ

จากการสำรวจพบเชื้อรา 37 ชนิด ซึ่งหลายชนิดมีสีเข้มเนื่องจากเซลล์เต็มไปด้วยเมลานิน

เมลานิน เม็ดสีที่ให้สีแก่ผิวหนังและปกป้องมนุษย์จากแสงแดด มีบทบาทในการปกป้องในเชื้อราเชอร์โนบิล โดยดูดซับและลดทอนรังสี สายพันธุ์ที่พบมากที่สุดคือ Cladosporium sphaerospermum ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเจริญเติบโตเข้าหาอนุภาคกัมมันตรังสีด้วยซ้ำ

เชื้อรา Cladosporium sphaerospermum ได้รับการเพาะเลี้ยงที่ศูนย์โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยในเมืองโกอิมบรา ประเทศโปรตุเกส (ภาพ: Rui Tomé/Atlas of Mycology)

ในปี 2007 นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ Ekaterina Dadachova ค้นพบว่าเชื้อราที่มีเม็ดสีเมลานินเจริญเติบโตเร็วกว่าประมาณ 10% เมื่อสัมผัสกับซีเซียมกัมมันตรังสี เมื่อเทียบกับเชื้อราที่ไม่ได้รับรังสี

ดร.ดาดาโชวา กล่าวว่า "เป็นไปได้ว่าเชื้อราในบริเวณนี้ใช้เมลานินในการเปลี่ยนรังสีให้เป็นพลังงาน คล้ายกับการสังเคราะห์แสงในพืช แต่แทนที่จะใช้แสงแดด เชื้อราในบริเวณนี้ได้รับพลังงานจากรังสีไอออนไนซ์"

เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการฉายรังสีกับสาหร่าย Cladosporium sphaerospermum

แม้ว่าทีมวิจัยจะสังเกตเห็นความสามารถในการเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูงและการทำงานของเมลานินในรูปของรังสีไอออนไนซ์ แต่พวกเขาก็เน้นย้ำว่ายังไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าเชื้อรานี้ "กิน" รังสีจริงหรือไม่ กลไกที่แท้จริงของลักษณะนี้ยังคงเป็นปริศนา

การปรับตัวโดยอาศัยเมลานินไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในเชื้อราเท่านั้น กบต้นไม้ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเชอร์โนบิลมีสีเข้มกว่ากบที่อยู่นอกพื้นที่ปนเปื้อน และดูเหมือนว่าจะสามารถอยู่รอดได้ดีกว่าในบริเวณนั้น

นี่แสดงให้เห็นว่าเมลานินอาจช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตและมีส่วนช่วยในกระบวนการวิวัฒนาการ

รังสีไอออนไนซ์อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้กบต้นไม้ภายในเขตเชอร์โนบิลมีผิวสีเข้มกว่า (ซ้าย) เมื่อเทียบกับกบต้นไม้ที่อยู่นอกพื้นที่ปนเปื้อน (ขวา) (ภาพ: Germán Orizaola/ Pablo Burraco)

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางส่วนไม่เห็นด้วย สิ่งมีชีวิตบางชนิดในเชอร์โนบิลไม่ได้เจริญเติบโตเร็วขึ้นเมื่อสัมผัสกับรังสี และหลายสายพันธุ์ไม่สามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้น

จากการศึกษาของห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดียในปี 2022 พบว่าไม่มีการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันในเชื้อราที่ทดสอบ ดังนั้น ความเป็นไปได้ที่เชื้อราจะสังเคราะห์สารกัมมันตรังสีจึงยังคงเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบเส้นทางการเผาผลาญหรือกลไกทางชีวภาพที่ชัดเจนเพื่อพิสูจน์ว่าเชื้อรากำลังเปลี่ยนรังสีให้เป็นพลังงาน อย่างไรก็ตาม แนวทางที่ระมัดระวังนี้กำลังกระตุ้นให้เกิดการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเชื้อราชนิดนี้

26 วันในอวกาศ: ความสามารถพิเศษของเชื้อราเชอร์โนบิล

ในปี 2018 ตัวอย่างเชื้อราจากเชอร์โนบิลถูกส่งไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) และสัมผัสกับรังสีคอสมิกในระดับสูงเป็นเวลา 26 วัน ซึ่งเข้มข้นกว่าสภาพแวดล้อมใดๆ บนโลก

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าเชื้อราเจริญเติบโตได้เร็วกว่าในอวกาศ ชั้นบางๆ ของเชื้อราสามารถปิดกั้นรังสีคอสมิกได้บางส่วน และเซนเซอร์ที่วางอยู่ใต้ตัวอย่างบันทึกระดับรังสีที่ต่ำลง ซึ่งบ่งชี้ว่าเชื้อราสามารถทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีตามธรรมชาติได้ แม้จะอยู่ในชั้นบางๆ ก็ตาม

เชื้อราสายพันธุ์หนึ่งจากเหตุการณ์เชอร์โนบิลในจานเพาะเชื้อ (ภาพ: นิลส์ อเวเรสช์/ แอรอน เบอร์ลินเนอร์)

ในอวกาศ รังสีเป็นหนึ่งในอันตรายที่ร้ายแรงที่สุดสำหรับนักบินอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภารกิจสำรวจดาวอังคาร ดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่มีสนามแม่เหล็กป้องกัน ทำให้นักบินอวกาศสัมผัสกับรังสีคอสมิกโดยตรง ซึ่งสามารถทำลายเซลล์ เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคมะเร็ง และส่งผลกระทบต่อสมองได้

เกราะป้องกันรังสีแบบดั้งเดิมมักใช้โลหะหนัก ทำให้มีราคาแพงในการผลิตและใช้งาน ดังนั้น เกราะป้องกันรังสีที่ทำจากเชื้อราจึงอาจเปิดโอกาสในการผลิตอุปกรณ์ป้องกันแบบใหม่ๆ ได้

เชื้อรามีความสามารถในการเจริญเติบโตและงอกใหม่ได้เอง และสามารถหนาขึ้นได้เมื่อระดับรังสีเพิ่มสูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาการใช้เชื้อรา หรือวัสดุชีวภาพที่มีเมลานินสูง ในภารกิจอวกาศ

แม้ว่าผลลัพธ์จะดูดี แต่เหล่านักวิจัยเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการศึกษาอย่างครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับเชื้อราประเภทนี้

เพื่อให้เชื้อราจากพื้นที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสีกลายเป็นวัสดุป้องกันสำหรับนักบินอวกาศ จำเป็นต้องใช้เวลาและการทดสอบอย่างเข้มงวดมากขึ้นก่อนที่จะสามารถนำไปใช้ในภารกิจอวกาศได้

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