С чисто функциональной точки зрения роль, сопоставимую с хлорофиллом растений, в грибах выполняет пигмент меланин. Химическое строение природных меланинов до сих пор понятно не полностью вследствие их сложной полимерной структуры и разнообразия разновидностей.
Меланины широко распространены как у грибов, так и в растительных и животных тканях, а также среди простейших. Известно, что меланины поглощают ультрафиолетовые лучи и тем самым защищают организмы от лучевого повреждения.
Грубо говоря, меланины участвуют в передаче электронов по так называемой дыхательной цепи, конвертируя энергию радиации в энергию химических связей, то есть – используя ее для роста и развития организма.
Как установили американские ученые, поглощая ионизирующее излучение, активированный меланин при определенных условиях выполняет эту свою роль вчетверо активнее обычного.
"То немцу – смерть"
Меланин часто встречается в организмах, живущих в экстремальных условиях. Это не следует трактовать таким образом, будто меланин появляется вследствие попадания какого-нибудь микроба, скажем, в Антарктику. Наоборот, дело в том, что среди всего множества родственных разновидностей через особенно жестокое в экстремальных районах "сито" естественного отбора удается пробраться только тем существам, которые защищены "по всем фронтам", а лучше – умеют извлекать хоть малейшую пользу из неприятных особенностей заселяемой среды.
Wangiella dermatitidis под электронным микроскопом.
Изображение iqb.es
Так и под саркофагом Чернобыльской АЭС: изобилие там грибов, поглощающих радиоактивное излучение, обусловлено тем, что этим разновидностям живется привольно в среде, которую не стремятся занять конкуренты, которым от радиации делается как минимум не слаще.
В истории Земли много богатых меланином грибов обнаруживается в меловом периоде, когда менялись местами магнитные полюса и на какое-то время живые существа оставались без естественной защиты от космических лучей. К тому же времени относится и исчезновение динозавров, которое, возможно, было вызвано падением на планету крупного метеорита.
Как отмечают авторы статьи о "ядерных грибах" в научном журнале PLoS ONE, сокращение численности и вымирание многих видов некоторые исследователи связывают даже с прохождением вблизи Земли гипотетического спутника Солнца – темной звезды Немезиды.
"Имя сей звезды – Чернобыль"
Авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС имени В.И. Ленина (тогда – Украинская ССР) произошла в 01:23:50 26 апреля 1986 года из-за трагической цепи человеческих ошибок. Здание энергоблока было частично разрушено взорвавшимся реактором РБМК. В результате аварии произошел выброс находившихся в расплавившейся активной зоне реактора радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, иода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), стронция-90 (период полураспада 28 лет), цезия-137 (период полураспада 30 лет).
Радиоактивный цезий становится барием. При этом испускаются электрон и антинейтрино.
Радиоактивному заражению, по большому счету, подверглась вся планета. Вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения. На территории, подвергшейся загрязнению, был создан "радиационно-экологический заповедник".
В этой зоне выросло большое количество мутировавших живых существ, но, как выяснилось, эвакуация населения так позитивно сказалась на природе, что, по мнению ряда экспертов, даже перекрыла негативные последствия радиации.
Изучение территории, более двух десятилетий предоставленной самой себе, да еще с учетом того, что, согласно законам эволюции, ускорение мутаций означает и ускоренную приспособляемость организмов к новым условиям – источник ценнейшей научной информации.
Грибное место
Непосредственно в чернобыльском саркофаге жизни, понятное дело, особо никакой. Во-первых, это сооружение все-таки призвано изолировать "горячую" зону от внешнего мира, а, во-вторых, радиация, в 500 раз превышающая уровень естественного фона, не очень-то дает развиваться живым существам, не способным обратить эту уникальную особенность среды себе во благо.
Объект "Укрытие" — саркофаг над четвертым энергоблоком ЧАЭС. Фото Chernobyl.info
Грибы Cladosporium sphaerospermum (являющиеся доминирующим видом живых существ в саркофаге) вырабатывают меланин, не только когда им не хватает питательных веществ и необходимо "подкрепиться" радиацией. Тем не менее, оставляя на одну ночь культуру этих грибов под ионизирующим излучением того же цезия-137, что отвечает за большую часть радиоактивности в сегодняшней зоне аварии, ученые наблюдали значительно больший прирост биомассы, чем в контрольных образцах.
Как выяснилось, любая радиация, которая не убивала грибы, делала их сильнее. В реальных условиях четвертого энергоблока отмечалось даже явление, названное радиотропизмом – по аналогии с гелиотропизмом (свойственным, например, подсолнухам). Грибы росли в сторону источника радиации, стараясь получить как можно больше излучения. То есть меланин – это не просто инструмент утилизации вредной радиации, а способ получения необходимой энергии.
Фактически, грибы жили на одной только радиации в экспериментах, полностью лишавших их питательных веществ и других источников энергии. Синтез меланина, что важно, не прекращался даже в этих условиях, то есть гриб "расценивал" выработку пигмента как жизненно важную в этих условиях.
Говорить, что Чернобыль превратил грибы в растения, было бы, конечно, спекуляцией. Ограничимся констатацией того, что природа продемонстрировала, как самые фундаментальные эволюционные процессы запускаются на памяти одного поколения, если надо выкручиваться из экологической передряги.
Авторы исследования: Екатерина Дадачова, Руфь Брайан, Сяньчунь Хуан, Тиффани Моадель, Эндрю Швейцер, Филип Айзен, Джошуа Носанчук, Артуро Казадеваль – сотрудники Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна, Бронкс, Нью-Йорк, США.
4 282
