切爾諾貝利真菌似乎進(jìn)化出了一種令人難以置信的能力

切爾諾貝利禁區(qū)可能對(duì)人類是禁止進(jìn)入的,但自從近40年前切爾諾貝利核電站的四號(hào)反應(yīng)堆爆炸以來,其他生命形式不僅進(jìn)入了這里,幸存,適應(yīng)看起來很有活力.

部分原因可能是缺乏人類…但至少對(duì)一個(gè)生物來說,反應(yīng)堆內(nèi)部殘留的電離輻射周圍建筑這可能是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

在那里,科學(xué)家們依附在地球上放射性最強(qiáng)建筑之一的內(nèi)墻上,發(fā)現(xiàn)了一種奇異的黑色真菌,奇異地過著它最好的生活。

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那種真菌叫做精孢子葉菌一些科學(xué)家認(rèn)為,它的深色素——黑色素——可能使其能夠通過類似植物利用光線的方式來利用電離輻射,光合作用.這一提議的機(jī)制甚至被稱為無線電合成.

但這里有個(gè)特別奇怪的地方球精梭菌:盡管科學(xué)家已經(jīng)證明這種真菌在電離輻射存在下能繁殖,但至今無人能確定其具體原因和原因。放射合成是一個(gè)理論,很難證明。

這個(gè)謎團(tuán)始于1990年代末,當(dāng)時(shí)烏克蘭國(guó)家科學(xué)院微生物學(xué)家內(nèi)利·日達(dá)諾娃領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在切爾諾貝利排除區(qū)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查,旨在了解在廢棄反應(yīng)堆周圍的避難所中是否存在生命。

在那里,他們驚訝地發(fā)現(xiàn)了一整個(gè)真菌群落,記錄了驚人的37個(gè)物種.值得注意的是,這些生物通常呈深黑色至黑色,富含黑色素。

球精梭菌在樣本中占主導(dǎo)地位,同時(shí)也顯示出一些最高水平的放射性污染。

盡管這一發(fā)現(xiàn)令人驚訝,接下來發(fā)生的事情卻加深了人們的好奇心。

放射藥理學(xué)家葉卡捷琳娜·達(dá)達(dá)喬娃和免疫學(xué)家阿圖羅·卡薩德瓦爾——兩人均在美國(guó)阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學(xué)院——領(lǐng)導(dǎo)一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)暴露球精梭菌電離輻射對(duì)真菌沒有傷害就像對(duì)待其他生物一樣.

黑色化球精梭菌.(Rui Tomé/真菌學(xué)圖譜,經(jīng)許可使用)

電離輻射描述的是粒子發(fā)射的發(fā)射,這些粒子足以將電子從原子中擊落,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子形態(tài)。

理論上聽來很無害,但實(shí)際上電離可能會(huì)破壞分子,干擾生化反應(yīng),甚至撕裂DNA。這些都不是人類的好時(shí)機(jī),盡管可以利用它來毀滅癌癥單元,這些單元格是特別容易受到其影響.

然而球精梭菌似乎異常耐受性,甚至在電離輻射中變得更好。其他實(shí)驗(yàn)顯示電離輻射改變了真菌黑色素的行為——這一引人入勝的觀察值得進(jìn)一步研究。

后續(xù)論文由Dadachova和Casadevall于2008年出版他們首次提出了類似光合作用的生物途徑。

這種真菌——以及類似的真菌——似乎在收集電離輻射并將其轉(zhuǎn)化為能量,黑色素的作用類似于吸光色素葉綠素。

同時(shí),黑色素起到保護(hù)屏障的作用,抵御輻射帶來的更有害影響。

球精梭菌在顯微鏡下。(Rui Tomé/真菌學(xué)圖譜,經(jīng)許可使用)

這似乎得到了2022年論文的研究發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們描述了取球精梭菌并將其綁在國(guó)際空間站外部,使其暴露在宇宙輻射的全部沖擊下。

在那里,放置在培養(yǎng)皿下方的傳感器顯示,穿透真菌的輻射量比僅用瓊脂控制的要少。

那篇論文的目的不是展示或研究放射合成,而是探索這種真菌作為用于航天任務(wù)的輻射防護(hù)罩,這是個(gè)很酷的想法。但截至那篇論文,我們?nèi)匀徊恢勒婢降自谧鍪裁础?/p>

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科學(xué)家們未能證明碳固定依賴電離輻射、電離輻射帶來的代謝收益,或存在明確的能量收集途徑。

“然而,實(shí)際的放射合成技術(shù)仍有待驗(yàn)證,更不用說將碳化合物還原為更高能量的形式,或由電離輻射驅(qū)動(dòng)的無機(jī)碳固定?!?a>團(tuán)隊(duì)寫道由斯坦福大學(xué)工程師尼爾斯·阿韋雷施領(lǐng)導(dǎo)。

無線電合成的概念非??帷拖窨苹眯≌f里的情節(jié)。但更酷的是,這種奇怪的真菌竟然做著我們不理解的事情,去中和對(duì)人類如此危險(xiǎn)的生物。

這也不是唯一的。一種黑酵母,Wangiella dermatitidis演示在電離輻射下增強(qiáng)生長(zhǎng).與此同時(shí),另一種真菌物種,分支分支孢子蟲,表現(xiàn)出黑色素生成增強(qiáng)但未增長(zhǎng)在伽馬射線或紫外線下.

因此觀察到的行為球精梭菌并非黑色素化真菌的普遍現(xiàn)象。

這是否意味著這是一種適應(yīng),使真菌能夠吞噬能殺死其他生物的強(qiáng)光?還是說這是一種壓力反應(yīng),能在特殊但非理想條件下提高生存率?

現(xiàn)在還無法判斷。

我們知道的是,這種謙遜、絲絨般的黑色真菌利用電離輻射巧妙地生存,甚至可能在人類無法安全涉足的危險(xiǎn)之地繁衍;生命確實(shí)如此,想辦法.

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