Článek
Jde o to vůbec nejjedovatější a nejvíce nepřátelské místo, jaké kdy lidstvo na této planetě vytvořilo. Zbytky reaktoru číslo čtyři v Černobylské jaderné elektrárně. Po děsivé explozi v roce 1986 bylo torzo reaktoru zalito tisíci tunami betonu a oceli, aby se vražedné ionizující záření udrželo uvnitř. Vznikl takzvaný sarkofág. Vědci, biologové i inženýři měli za to, že uvnitř této temné, radioaktivní hrobky nemůže existovat absolutně nic živého. Že je to místo, kde fyzika navždy porazila biologii.
Ionizující záření je totiž nemilosrdné. Jakmile zasáhne živou tkáň, funguje jako mikroskopická brokovnice. Trhá na kusy buněčné membrány, rozbíjí šroubovice DNA a mění vodu v buňkách na toxický peroxid vodíku. Každý normální organismus se pod takovou palbou během pár hodin nebo dní doslova rozpustí zevnitř.
Proto, když o pět let později vyslali inženýři do útrob zničeného reaktoru na dálku ovládané roboty, aby zkontrolovali stav stěn, očekávali jen popel, prach a roztavený kov.
Když se ale na černobílých monitorech objevily první záběry z nitra sarkofágu, v řídicím centru zavládlo hrobové ticho. Stěny vysoce radioaktivní komory nebyly holé. Byly potažené tlustou, slizkou, temně černou vrstvou jakési hmoty. A co víc, senzory ukázaly něco, z čeho šel mráz po zádech: ta černá hmota nerostla odzdroje radiace. Ona rostla přímo směrem k němu, jako by se po něm natahovala.
Záhada černé plísně: Když se smrt stane potravou
Vědci s maximální opatrností odebrali vzorky. V laboratořích zjistili, že nejde o žádný zmutovaný mimozemský sliz z hororových filmů. Šlo o naprosto běžný, mikroskopický druh houby (plísně) zvaný Cladosporium sphaerospermum. Tento organismus najdete všude na světě, možná i u vás doma ve vlhké koupelně.
Jak ale mohla obyčejná plíseň přežít v prostředí, kde úroveň radiace stotisíckrát převyšuje normální prostředí?
Zpočátku si biologové mysleli, že má plíseň jen extrémně silný štít, který ji chrání před zničením, a že žije ze zbytků organického materiálu zavátého do reaktoru. To by samo o sobě bylo fascinující. Ale pravda, která vyšla najevo po letech výzkumů, byla mnohem, mnohem drsnější a naprosto nabourala naše chápání toho, co je to vlastně „potrava“.
Je to paradox, který přepisuje učebnice biologie. Stejná energie, která u lidí a zvířat způsobuje rakovinu a buněčnou smrt, slouží tomuto organismu jako snídaně. Houba si z radiace udělala svůj primární zdroj života.
Evoluční zázrak zvaný radiosyntéza
Abychom pochopili, jak se tento zázrak děje, musíme se nejprve podívat na rostliny. Každý strom nebo stéblo trávy využívá proces fotosyntézy. Pomocí zeleného barviva (chlorofylu) rostlina zachytí fotony obyčejného slunečního světla a využije jejich energii k tomu, aby přeměnila vodu a oxid uhličitý na cukr – svou potravu.
Ale ve tmě uvnitř černobylského sarkofágu žádné slunce nesvítí. Svítí tam ale obrovské množství gama záření. A plíseň si pod tlakem extrémního prostředí vytvořila vlastní verzi tohoto procesu. Vědci ji nazvali radiosyntéza.
Klíčovým hráčem v tomto procesu není chlorofyl, ale pigment, který všichni velmi dobře známe: melanin. Ano, přesně ten samý temný pigment, který se tvoří v lidské kůži, když se opalujeme na slunci, aby nás chránil před UV zářením. Černobylské houby jsou tímto melaninem doslova napěchované (proto mají onu sytě černou barvu).
V průlomové studii publikované týmem doktorky Ekateriny Dadachové se ukázalo, co přesně melanin v houbě dělá. Nejde jen o štít. Když gama záření narazí na molekulu melaninu uvnitř této houby, nezničí ji. Melanin dokáže tuto obrovskou, vražednou energii zachytit, změnit svou vlastní elektronovou strukturu a přeměnit smrtící záření na chemickou energii, kterou houba následně použije ke svému růstu.
Představte si, že máte na střeše solární panely, které vyrábějí elektřinu ze slunce. A teď si představte, že by ty samé panely dokázaly vyrábět elektřinu, i kdybyste na ně stříleli z kulometu. Přesně to udělala evoluce s plísní v Černobylu. Udělala z destrukce zdroj života.
Z epicentra zkázy ke hvězdám: Naděje pro lety na Mars
Objev radiotrofních (radiací se živících) hub by mohl zůstat jen fascinující biologickou kuriozitou z učebnic toxikologie. Brzy si ho ale všimli lidé, kteří řeší ten vůbec největší problém budoucnosti lidstva: experti z NASA.
Pokud totiž chceme jednoho dne poslat lidskou posádku na Mars nebo postavit trvalou základnu na Měsíci, nestojí nám v cestě ani tak technologie motorů, jako spíše všudypřítomná vesmírná radiace. Mimo ochranné magnetické pole Země jsou astronauti neustále bombardováni smrtícím kosmickým zářením. Cesta na Mars by bez masivního olověného štítu znamenala pro posádku takřka jistou smrt. Jenže olovo je extrémně těžké a poslat do vesmíru byť jen pár tun tohoto kovu stojí miliardy dolarů.
A tady přichází na scénu hrdina z Černobylu.
Co kdybychom vesmírnou loď neobalovali těžkým a mrtvým kovem, ale živým štítem, který by se v kosmu sám udržoval a rostl? Experiment, který se nedávno odehrál na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), ukázal neuvěřitelný potenciál.
Vědci vzali tenkou vrstvičku houby Cladosporium sphaerospermum a vystavili ji radiaci na oběžné dráze Země. Zjistili, že už pouhá dva milimetry tenká vrstva této živé plísně dokázala absorbovat a zablokovat zhruba 2 % příchozího kosmického záření. A co je na tom to vůbec nejlepší? Na rozdíl od mrtvého olova se tato houba dokáže sama regenerovat. Pokud by došlo k poškození lodi například mikrometeoritem, biologický štít by do pár dnů trhlinu sám zarostl. Stačilo by mu k tomu dát jen trochu vody a nechat ho „pást se“ na radiaci z okolního vesmíru.
Zní to jako poetická ironie vesmírných rozměrů. Jedna z největších technologických a ekologických katastrof v lidských dějinách – exploze v Černobylu – donutila přírodu vytvořit mechanismus, na který by možná jinak nikdy nepřišla. Z epicentra absolutní smrti a temnoty tak povstal biologický zázrak, který nám jednoho dne možná umožní bezpečně přežít cestu ke hvězdám.
P.S.
Díky, že jste se se mnou podívali do nitra černobylského reaktoru a zjistili, že i na tom nejděsivějším místě na Zemi klíčí naděje pro naše cesty ke hvězdám! Pokud vás fascinuje, jak se obyčejná plíseň dokázala proměnit v hlavního hrdinu cesty na Mars, budu moc rád za vaši finanční podporu. I symbolický příspěvek mi pomůže dál sledovat tyto neuvěřitelné biologické průlomy a přinášet vám příběhy o tom, jak nás příroda neustále překonává.
