Các nhà khoa học bất ngờ phát hiện một loại nấm lạ trên tường của lò phản ứng hạt nhân Chernobyl

Nếu bạn biết một vài điều đặc biệt của loài nấm, bạn có thể biết rằng nó có thể phát triển mạnh trong những điều kiện khó khăn nhất. Từ bìa cứng, nhiên liệu máy bay cho đến amiăng và nhựa, nấm có thể “ăn” bất cứ thứ gì. Tuy nhiên, cú sốc thực sự xảy đến khi các nhà khoa học phát hiện ra một loại nấm có thể "ăn" phóng xạ và phát triển bên trong lò phản ứng hạt nhân Chernobyl. Loại nấm đặc biệt này, còn được gọi là "nấm quang dưỡng" (radiotrophic fungi), tự ăn bức xạ và các chuyên gia tin rằng nó có thể được sử dụng để tạo ra "sunblocks".

Loại nấm phóng xạ này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1991 xung quanh và bên trong Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Nó chứa một lượng lớn melanin giúp nó chuyển đổi bức xạ thành năng lượng để tăng trưởng. Người ta đặc biệt lưu ý rằng các khuẩn lạc nấm giàu melanin đã bắt đầu phát triển nhanh chóng trong vùng nước làm mát của các lò phản ứng trong nhà máy điện, khiến chúng trở thành màu đen. Trong khi có nhiều trường hợp sinh vật cực đoan (sinh vật có thể sống trong điều kiện khắc nghiệt như nhà máy điện phóng xạ), nhà vi sinh vật Arturo Casadevall tin rằng những loại nấm này phát triển vì bức xạ chứ không phải bất chấp nó.

Năm 1991, 5 năm sau thảm họa Chernobyl, các nhà khoa học đã tìm thấy một loại nấm lạ màu đen, tương tự như nấm mốc trên rèm tắm bẩn, mọc trên tường của lò phản ứng hạt nhân. Nó khiến họ bối rối và đặt câu hỏi làm thế nào mà chúng có thể phát triển trong một môi trường khắc nghiệt chứa đầy bức xạ như vậy. Họ sớm nhận ra rằng loài nấm này không chỉ miễn dịch với bức xạ gây chết người, mà còn thực sự bị thu hút bởi nó!

Một thập kỷ sau, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng loại nấm rất giàu melanin, một sắc tố cũng được tìm thấy trong da người và nó có thể dùng để thực hiện quá trình tổng hợp phóng xạ. Về lý thuyết, quang hợp là một quá trình, trong đó một cơ thể sống có thể thu nhận và chuyển hóa bức xạ ion hóa, về cơ bản có nghĩa là biến bức xạ thành một dạng năng lượng hóa học nào đó giúp sinh vật phát triển. Các nhà khoa học đề vẫn chưa thể chắc chắn liệu các loại nấm giàu melanin có sử dụng con đường nhiều bước như các sinh vật diệp lục thực hiện để quang hợp hay không.

Nấm quang dưỡng hay nấm tự dưỡng là loại nấm có thể sử dụng bức xạ như một nguồn năng lượng để kích thích sự phát triển. Nấm tự dưỡng đã được tìm thấy trong môi trường khắc nghiệt như trong Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Hầu hết các loại nấm phóng xạ đã biết sử dụng melanin trong một số khả năng để tồn tại

Tiến sĩ Arturo Casadevall và tiến sĩ Ekaterina Dadachova của Đại học Y khoa Albert Einstein ở New York đã thực hiện các xét nghiệm để xem cách thức ba loài nấm mọc tại lò phản ứng hạt nhân Chernobyl, cụ thể là Wangiella dermatitidis, Cryptococcus neoformans và Cladosporium sphaerospermum, phản ứng với bức xạ gamma từ vonfram-188 và rhenium-188 . Kết quả được công bố trên tạp chí PLoS One cho thấy cả ba loại nấm đều phát triển nhanh hơn và phát triển mạnh trong điều kiện có bức xạ.

Các nghiên cứu trước đây đã tiết lộ rằng các loài nấm mọc ở các vùng bị ô nhiễm thường có xu hướng cố gắng tiếp cận các nguồn bức xạ ở mức độ khác nhau. Một số loại nấm được tìm thấy ở Chernobyl thậm chí có thể phân hủy các chất phóng xạ như than chì nóng. Hầu hết các loại nấm này sản xuất ra sắc tố melanin và các chuyên gia tin rằng sắc tố này thực sự bảo vệ nấm khỏi các áp lực môi trường khác nhau. Dadachova và nhóm của cô cũng phát hiện ra rằng khi tiếp xúc với bức xạ, các phân tử melanin trong nấm thay đổi hình dạng, khiến nó có khả năng thực hiện các phản ứng hóa học trao đổi chất cao gấp 4 lần so với thông thường.

Theo Dadachova, những loại nấm ăn bức xạ như vậy có thể đã tồn tại trong thời kỳ đầu của kỷ Phấn trắng, trong thời gian Trái Đất trải qua “độ không từ tính”, một sự kiện đã tước bỏ lớp lá chắn bảo vệ của hành tinh trước các tia vũ trụ. Nhiều loài thực vật và động vật đã chết trong thời gian này, nhưng trầm tích cho thấy đây cũng là khoảng thời gian phát triển mạnh của một lượng lớn bào tử nấm giàu melanin.

Melanins là một họ các sắc tố cổ tự nhiên có đặc tính bảo vệ đài phát thanh thường có màu nâu sẫm/ đen. Điều quan trọng cần lưu ý là melanin có trọng lượng phân tử cao. Sắc tố này có thể truyền và che chắn năng lượng, do đó nó có thể hấp thụ bức xạ điện từ và hấp thụ ánh sáng. Chất lượng này có nghĩa là melanin có thể bảo vệ nấm melanized khỏi bức xạ ion hóa. Việc truyền năng lượng cũng giúp tăng cường sự phát triển của nấm, có nghĩa là nấm melanized phát triển nhanh hơn. Melanin cũng là một lợi thế của nấm ở chỗ nó giúp nó tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau, khắc nghiệt hơn và khác nhau. Ví dụ về môi trường này bao gồm lò phản ứng bị hư hỏng ở Chernobyl ,trạm vũ trụ và các ngọn núi ở Nam Cực. Melanin cũng có thể giúp nấm chuyển hóa bức xạ thành năng lượng, nhưng vẫn cần thêm bằng chứng và nghiên cứu.

Sau khi phát hiện ra nấm quang dưỡng, các nhà khoa học bắt đầu tự hỏi liệu các tế bào giàu melanin của con người có thể biến bức xạ thành năng lượng hay không. Theo Casadevall, không có bằng chứng cụ thể cho điều này và nếu có thể thì về lý thuyết, nhưng các tế bào sẽ không tạo ra đủ năng lượng để duy trì sự sống cho con người nếu không có thức ăn và nước uống. Mặt khác, các nhà nghiên cứu tại NASA lại đưa ra giả thuyết rằng có thể chiết xuất sức mạnh hấp thụ bức xạ của nấm để tạo ra một loại thuốc bảo vệ con người khỏi các tia độc hại. Các kỹ sư nhà máy điện hạt nhân, bệnh nhân ung thư đang xạ trị và phi công hàng không đều có thể được hưởng lợi từ loại thuốc này.