În mai 1997, cercetătoarea ucraineană Nelli Zhdanova a intrat în interiorul unuia dintre cele mai radioactive locuri de pe planetă: clădirile avariate ale reactorului 4 de la Cernobîl. În spațiile devastate de explozia nucleară din 1986, Zhdanova a descoperit că nu era singură. Pe tavan, pe pereți și în interiorul canalelor metalice destinate cablurilor electrice se instalase un mucegai negru, format din multiple specii de fungi.
Descoperirea a atras atenția comunității științifice, pentru că indica faptul că miceliile acestor fungi nu doar supraviețuiau, ci păreau să prospere într-un mediu saturat de radiații, subliniază BBC. În investigațiile anterioare din solurile din jurul centralei, Zhdanova observase că fungi similari creșteau orientându-se către particulele radioactive împrăștiate în zona contaminată. Acum, în interiorul reactorului avariat, aceștia păreau să se fi extins direct către sursa radiațiilor.
Accidentul de la Cernobîl, produs în dimineața zilei de 26 aprilie 1986, a dus la eliberarea masivă de radionuclizi, în special iod radioactiv, având consecințe grave asupra sănătății celor expuși. Pentru a limita efectele, autoritățile au creat o zonă de excludere de 30 de kilometri în jurul centralei. În timp ce oamenii au fost îndepărtați, ciupercile melanizate au început treptat să colonizeze zonele contaminate.
Zhdanova a numit procesul observat „radiotropism”: ciupercile păreau atrase de radiațiile ionizante, asemenea plantelor care cresc către lumină. Acest fenomen era însă paradoxal, având în vedere că radiațiile ionizante afectează ADN-ul și proteinele celulare, provocând mutații și distrugeri tisulare. Totuși, ciupercile melanizate observate la Cernobîl nu doar că nu erau distruse, ci se extindeau vizibil în zonele cu radiație intensă.
În total, cercetările au identificat 36 de specii de fungi în zonele contaminate, multe dintre ele prezentând o pigmentare închisă datorată melaninei. Melanina, responsabilă și pentru culoarea pielii și a părului la oameni, a fost identificată drept factor cheie în protecția împotriva radiațiilor. Structura sa moleculară dezordonată permite absorția radiației și disiparea energiei acesteia. De asemenea, melanină acționează ca antioxidant, stabilizând moleculele reactive formate în urma expunerii la radiații.
Fenomenul de adaptare la radiații nu a fost observat doar la fungi. Studiile au arătat că broaștele din zona de excludere prezentau o piele mult mai închisă decât cele din afara ei, sugerând o acumulare mai mare de melanină care le-ar fi conferit protecție.
În 2007, cercetătoarea Ekaterina Dadachova, de la Albert Einstein College of Medicine din New York, a analizat mucegaiuri similare celor din reactorul de la Cernobîl. Ea a descoperit că ciupercile melanizate expuse radiațiilor creșteau cu 10% mai rapid decât cele cultivate fără radiații. Rezultatele au sugerat că organismul își poate folosi melanina pentru a transforma energia radiațiilor în energie metabolică, un proces denumit „radiosinteză”.
Acest proces este încă o teorie, deoarece mecanismul molecular exact nu a fost descoperit. Totuși, cercetările au identificat proteine și potențiale căi metabolice asociate reacțiilor celulelor în prezența radiațiilor.
Nu toate ciupercile melanizate prezintă acest comportament, dar fenomenul a fost observat din nou în spațiu. În decembrie 2018, probe de Cladosporium sphaerospermum trimise la bordul Stației Spațiale Internaționale au fost expuse radiațiilor cosmice timp de 26 de zile. În comparație cu culturile martor de pe Pământ, ciupercile din spațiu au crescut în medie de 1,21 ori mai rapid. În plus, un strat subțire de mucegai aplicat pe un senzor a redus nivelul de radiație măsurat.
Radiațiile cosmice galactice, formate din protoni accelerați aproape la viteza luminii, sunt considerate unul dintre cele mai mari pericole pentru sănătatea astronauților în misiuni în afara orbitei terestre. Atmosfera Pământului oferă protecție naturală, însă pe Lună sau pe Marte această protecție nu există.
Cercetările NASA explorează posibilitatea utilizării ciupercilor melanizate pentru a crea scuturi biologice împotriva radiațiilor, sub forma unor structuri numite „mic-arhitectură”. Acestea ar putea fi cultivate direct pe Lună sau Marte, reducând costurile de transport și oferind o barieră regenerabilă împotriva radiațiilor cosmice.
Mucegaiurile care au colonizat ruinele de la Cernobîl pot oferi astfel soluții pentru protejarea astronauților și pentru tehnologii de remediere a zonelor contaminate de pe Pământ.
