تغذیه از رادیو اکتیو

درجنگل‌ها و دشت‌های اطراف هم، حیواناتی مثل گراز و گرگ به‌دلیل نبود انسان‌ها دوباره بازگشته بودند. اما نقاطی وجود داشت که همچنان سطحی وحشتناک از تابش رادیواکتیو را در خود داشتند؛ همان ذراتی که هنگام انفجار در سال ۱۹۸۶ از رآکتور به بیرون پرتاب شدند.
 
قارچی که به‌سمت تابش می‌رود
ژدانوا پیشتر در نمونه‌های خاک اطراف منطقه دیده بود که این قارچ‌ها درحال رشد به سمت ذرات رادیواکتیو هستند. اکنون مشخص شده بود که آنها تا درون بقایای رآکتور نیز پیشروی کرده‌اند.این پدیده «رادیوتروپیسم» نام گرفت؛ رفتاری شبیه گیاهانی که نور را جست‌وجو می‌کنند،با این تفاوت که این موجودات به‌سمت تابشی می‌رفتندکه اصولا باید کشنده باشد.
 
بازنویسی درک ما از تأثیر تابش
انفجار رآکتور شماره چهار نیروگاه چرنوبیل در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶ بدترین حادثه هسته‌ای تاریخ بود. طراحی نامناسب و خطاهای عملیاتی باعث آزاد شدن حجم عظیمی از رادیونوکلئیدها شد. درپی آن، «منطقه ممنوعه» به شعاع ۳۰ کیلومتر تشکیل شد اما در حالی که انسان‌ها دور ماندند، کپک سیاه به‌آرامی قلمرو خود را گسترش داد.تماس نزدیک ژدانوا با این محیط‌های خطرناک، به کشف واقعیتی عجیب منجر شد: برخی قارچ‌ها نه‌تنها از تابش فرار نمی‌کنند بلکه ظاهرا با آن رشد بهتری دارند. این کشف اکنون امیدهایی را برای دو حوزه مهم ایجاد کرده است: پاکسازی مناطق آلوده به تابش و محافظت از فضانوردان در برابر پرتوهای کیهانی.
 
ملانین؛ کلید بقا در دنیای رادیواکتیو
ریشه همه این رفتارها، مولکولی آشنا به نام ملانین است. ملانین همان رنگدانه‌ای است که رنگ مو و پوست انسان را می‌سازد اما در این قارچ‌ها غلظت آن به‌قدری بالاست که به آنها رنگ سیاه می‌دهد.
ژدانوا فرض کرد که این ملانین مانند یک سپر، سلول‌های قارچ را از تابش حفاظت می‌کند. همان‌طور که پوست تیره انسان در برابر اشعه فرابنفش مقاوم‌تر است.در طبیعت اطراف چرنوبیل نیز همین روند دیده شد: قورباغه‌هایی که ملانین بیشتری داشتند،رنگ‌شان تیره‌ترشده وبقای بیشتری دراین محیط داشتند.برخلاف سپرهای سخت،ملانین تابش را «منحرف» نمی‌کند بلکه آن را می‌بلعد. ساختار درهم و نامنظم ملانین، انرژی تابش را در خود جذب کرده و آن را پراکنده می‌کند. 
از سوی دیگر، ملانین یک آنتی‌اکسیدان قدرتمند است که می‌تواند یون‌های فعال تولیدشده بر اثر تابش را خنثی کند.
 
قارچ‌هایی که با تابش رشد می‌کنند
در سال ۲۰۰۷، اکاترینا داداچووا از کالج پزشکی آلبرت انیشتین در نیویورک، نشان داد که قارچ‌های ملانیزه‌شده در حضور تابش رادیواکتیو ۱۰درصدسریع‌تر رشد می‌کنند.آنها در مواجهه با سزیم رادیواکتیو (سزیم-۱۳۷) نسبت به قارچ‌های بدون تابش رشد بیشتری داشتند.همچنین معلوم شد که قارچ‌ها انرژی تابش را به رشد و متابولیسم خود تبدیل می‌کنند. داداچووا این فرایند را «رادیوسنتز» نامید؛ یعنی تبدیل تابش به انرژی زیستی.اما آیا رادیوسنتز یک فرآیند واقعی است؟ این نظریه هنوز قطعی نیست. دانشمندان باید مکانیزم دقیق تبدیل انرژی را درملانین شناسایی کنند.بااین حال نشانه‌های متعددی از وجود این فرآیند دیده می‌شود، ازجمله افزایش رشد در شرایط تابش، چه در چرنوبیل و چه در محیط‌های آزمایشگاهی.
 
آزمایش‌های جدید و محدودیت‌ها
همه قارچ‌های ملانیزه رفتار یکسانی نشان نمی‌دهند. برخی گونه‌ها به تابش واکنش نشان نمی‌دهند یا در امتداد آن رشد نمی‌کنند. درسال ۲۰۲۲، پژوهشگران آزمایشگاه ساندیا دریافتند که دو نوع قارچ در برابر تابش تفاوت رشد چندانی ندارند. اما همان سال، نتایج حیرت‌انگیزی در فضا به‌دست آمد. درسال۲۰۱۸، نمونه‌ای ازقارچ Cladosporium - همان گونه‌ای که ژدانوا درچرنوبیل دیده بود - به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شد.نتیجه شگفت‌انگیز بود:این قارچ درفضا  ۱.۲۱ برابر سریع‌تر رشد کرد. اگرچه مشخص نیست این رشد ناشی از تابش بوده یا بی‌وزنی، اما پژوهش‌ها ادامه دارد.
 
قارچ به‌عنوان سپر محافظ فضایی
دانشمندان لایه‌هایی از این قارچ را روی حسگرهای سنجش تابش قرار دادند. هرچه قارچ بیشتر رشد کرد، میزان تابش اندازه‌گیری‌شده کاهش یافت. حتی لایه نازکی از قارچ نیز اثر محافظتی قابل توجهی نشان داد. این موضوع نشان می‌دهد قارچ می‌تواند مانند یک سپر زنده عمل کند؛ سپری که خود را ترمیم و رشد می‌دهد. پرتوهای کیهانی، ذرات پرانرژی ناشی از انفجار ستارگان، حتی از سرب نیز عبور می‌کنند. برای انسان، این پرتوها بزرگ‌ترین خطر سفرهای طولانی‌مدت فضایی هستند، مثلا در ماموریت‌های سفر به ماه، سفرهای چندساله به مریخ و یا سکونت در پایگاه‌های فضایی. مواد پیشنهادی مانند آب یا پلی‌اتیلن بسیار سنگین‌اند و حمل آنها به فضا هزینه عظیمی دارد.
 
معماری قارچی؛ آینده زیستگاه‌های فضایی
لین روتشیلد، اخترزیست‌شناس ناسا، معماری مبتنی بر قارچ (مایکو‌آرکیتکچر) را مطرح کرده است؛ ساختارهایی که سبک هستند، می‌توانند روی ماه یا مریخ رشد داده شوند، خودترمیم شونده‌اند و شاید سپری طبیعی در برابر تابش باشند.اگر نظریه رادیوسنتز و ظرفیت محافظتی قارچ‌ها تایید شود، می‌توان دیوارهای زیستی‌ای ساخت که می‌توانند تابش را جذب کرده و از فضانوردان محافظت کنند. 
 
قدرت حیات در بدترین شرایط
قارچ‌های چرنوبیل نشان دادند که حتی در محیط‌هایی که مرگبار به‌نظر می‌رسند، زندگی می‌تواند مسیرهای تازه‌ای برای بقا پیدا کند.همان‌طور که این قارچ‌ها خرابه‌های چرنوبیل را تسخیر کردند، شاید روزی در سکونتگاه‌هایی که روی ماه و مریخ ساخته می‌شوند - جایی که اولین‌ قدم‌های ما در دنیای جدید برداشته خواهد شد  که بتوانند از انسان محافظت کنند.