Çernobıl göbələkləri: radiasiya altında anomal həyat

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Həyat hətta ölümcül radiasiyanı ram etməyə və enerjisini yeni canlıların xeyrinə istifadə etməyə qadirdir.

Çox gözləntilərin əksinə olaraq, Çernobıl faciəsi ətrafdakı meşələri ölü nüvə səhrasına çevirmədi. Hər bir buludun bir gümüş astarı var və istisna zonası yaradıldıqdan sonra yerli təbiətə antropogen təzyiq kəskin şəkildə azaldı. Ən çox zədələnmiş ərazilərdə belə bitki həyatı tez bərpa olundu, qaban, ayı və canavarlar Pripyat vadisinə qayıtdı. Təbiət möcüzəli Feniks kimi canlanır, lakin radiasiyanın görünməz boğucu qavrayışı hər yerdə hiss olunur.

2018-ci ildə burada işləyən amerikalı mikrobioloq Kristofer Robinson deyir: “Biz meşədə gəzirdik, səma möhtəşəm gün batımı ilə rənglənmişdi”. - Geniş bir boşluqda qırxa yaxın atlara rast gəldik. Onların hamısının sarı gözləri var idi ki, yolumuzdan keçəni çətinliklə ayırd edə bilirdi. Həqiqətən, heyvanlar kütləvi şəkildə kataraktadan əziyyət çəkirlər: görmə xüsusilə radiasiyaya həssasdır və korluq istisna zonasında uzun bir həyatın ümumi nəticəsidir. Yerli heyvanlarda inkişaf pozğunluqları tez-tez olur və xərçəng tez-tez baş verir. Qəzanın keçmiş episentrinin yaxınlığında olmaq daha da fəlakətlidir.

1986-cı ildə partlayan dördüncü blok bir neçə ay sonra qoruyucu sarkofaqla örtülmüşdü və burada başqa radioaktiv qalıqlar toplanmışdı. Lakin artıq 1991-ci ildə mikrobioloq Nelly Jdanova və onun həmkarları uzaqdan idarə olunan manipulyatorlardan istifadə edərək bu qalıqları yoxlayanda burada da həyat görünməyə başladı. Ölümcül dağıntıların qara göbələklərin inkişaf edən icmalarının yaşadığı aşkar edildi.

Sonrakı illərdə onların arasında yüzə yaxın nəslin nümayəndələri müəyyən edildi. Onlardan bəziləri nəinki ölümcül radiasiya səviyyəsinə tab gətirirlər, hətta özləri də bitkilər kimi işıq saçır.

Sağ qalma

Yüksək enerjili radiasiya bütün canlılar üçün təhlükəlidir. DNT-ni asanlıqla zədələyir, kodda mutasiyalara və səhvlərə səbəb olur. Ağır hissəciklər top güllələri kimi kimyəvi birləşmələri parçalamağa qadirdir ki, bu da tapdıqları ilk qonşu ilə dərhal qarşılıqlı əlaqədə olan aktiv radikalların yaranmasına səbəb olur. Kifayət qədər intensiv bombardman su molekullarının radiolizinə və hüceyrəni öldürən təsadüfi reaksiyaların bütün yağışına səbəb ola bilər. Buna baxmayaraq, bəzi canlılar bu cür təsirlərə inanılmaz müqavimət göstərirlər.

Təkhüceyrəli orqanizmlər nisbətən sadə quruluşa malikdirlər və onların metabolizmini sərbəst radikallarla pozmaq o qədər də asan deyil və güclü zülal təmir alətləri zədələnmiş DNT-ni tez bir zamanda bərpa edir. Nəticədə, göbələklər 17.000 Gray-ə qədər radiasiya enerjisini udmaq qabiliyyətinə malikdir - insanlar üçün təhlükəsiz olan miqdardan bir çox miqyasda. Üstəlik, bəziləri sözün əsl mənasında belə radioaktiv “yağış”dan həzz alırlar.

İsraildə Karmel dağının yaxınlığındakı məşhur Təkamül Kanyonu bir yamacla Avropaya, digəri isə Afrikaya yönəlib. Onların işıqlandırılması arasındakı fərq 800% -ə çatır və günəşlə şüalanan "Afrika" yamacında radiasiyanın mövcudluğunda daha yaxşı böyüyən göbələklər yaşayır. Çernobılda tapılanlar kimi, çox miqdarda melaninə görə qara görünürlər. Bu piqment yüksək enerjili hissəcikləri tutmağa və onların enerjisini dağıtmağa qadirdir, hüceyrələri zədələnmədən qoruyur.

Belə bir göbələk hüceyrəsini həll etdikdə, mikroskop altında onun "ruhunu" - hüceyrə divarında konsentrik təbəqələrdə toplanan melaninin qara siluetini görmək olar. Kanyonun "Afrika" tərəfindəki göbələklər "Avropa" yamacının sakinlərinə nisbətən üç dəfə çox ehtiva edir. Onlar təbii şəraitdə ildə 500-1000 Boz qəbul edən yüksək dağlıq ərazilərdə yaşayan bir çox mikroblarla da zəngindirlər. Ancaq göbələklər üçün belə layiqli miqdarda udulmuş radiasiya heç bir şey deyil. Bütün bu melanin yalnız qorunmaq üçün istehsal olunmur.

firavanlıq

Hətta Nelly Jdanova 1991-ci ildə Çernobıl AES-in yaxınlığında toplanan göbələklərin radiasiya mənbəyinə çatdığını və onun iştirakı ilə daha yaxşı inkişaf etdiyini nümayiş etdirdi. 2007-ci ildə bu nəticələr ABŞ-da işləyən bioloqlar Arturo Casadevala və Yekaterina Dadachova tərəfindən hazırlanmışdır. Alimlər göstəriblər ki, təbii fondan yüzlərlə dəfə yüksək olan radiasiyanın təsiri altında qara melanlaşmış göbələklər (Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis və Cryptococcus neoformans) qida mühitindən karbonu üç dəfə daha intensiv mənimsəyir. Eyni zamanda, melanin istehsal edə bilməyən mutant albinos göbələkləri radiasiyaya asanlıqla dözürdülər, lakin adi sürətlə böyüyürdülər.

Melaninin hüceyrələrdə bir qədər fərqli kimyəvi konfiqurasiyalarda ola biləcəyini söyləmək lazımdır. İnsanlarda onun əsas forması eumelanindir, dərini ultrabənövşəyi şüalardan qoruyur və ona qəhvəyi-qara rəng verir. Dodaqların və məmə bezlərinin qırmızı rəngi feomelaninin olması ilə müəyyən edilir. Və radiasiyanın təsiri altında göbələk hüceyrələri tərəfindən istehsal olunan feomelanindir, baxmayaraq ki, bu qədər miqdarda artıq tamamilə qara görünür.

Eu-dən feomelaninə keçid elektronların NADP-dən ferrisiyanidə ötürülməsinin artması ilə müşayiət olunur - bu, qlükoza biosintezində ilk addımlardan biridir. Təəccüblü deyil ki, bəzi fərziyyələrə görə, belə göbələklər fotosintezə bənzər reaksiyalar aparmağa qadirdirlər, lakin işıq əvəzinə radioaktiv şüalanma enerjisindən istifadə edirlər. Bu qabiliyyət onlara daha mürəkkəb və incə orqanizmlərin öldüyü yerdə sağ qalmağa və inkişaf etməyə imkan verir.

Erkən Təbaşir Dövrünün yataqlarında çoxlu sayda yüksək melanizasiyalı göbələk sporlarına rast gəlinir. O dövrdə bir çox heyvan və bitki nəsli kəsildi: "Bu dövr" maqnit sıfırından "keçid və Yeri radiasiyadan qoruyan" geomaqnit qalxanının "müvəqqəti itməsi ilə üst-üstə düşür" deyə Yekaterina Dadaçova yazır. Radiotrof göbələklər bu vəziyyətdən istifadə etməyə bilməzdilər. Gec-tez bundan da istifadə edəcəyik.

Əlavə

Radiasiya enerjisindən istifadə etmək üçün melaninin istifadəsi hələ də yalnız bir fərziyyədir. Bununla belə, tədqiqatlar davam edir, çünki radiotrof ekzotik bir şey deyil. Resurs çatışmazlığı və kifayət qədər radiasiya şəraitində bəzi ümumi göbələklər melanin sintezini gücləndirə və "radiasiya ilə qidalanma" qabiliyyətini nümayiş etdirə bilər. Məsələn, yuxarıda qeyd olunan C. sphaerospermum və W. dermatitidis geniş yayılmış torpaq orqanizmləridir və C. neoformans bəzən insanları yoluxduraraq yoluxucu kriptokokkoza səbəb olur.

Bu cür göbələklər laboratoriya şəraitində olduqca asanlıqla böyüyür, manipulyasiya etmək asandır. Və yüksək çirklənmiş əraziləri məskunlaşdırmaq qabiliyyətinə görə, onlar radioaktiv tullantıların utilizasiyası üçün əlverişli vasitəyə çevrilə bilərlər. Bu gün belə zibil - məsələn, köhnə kombinezonlar - qeyri-sabit nuklidlər təbii olaraq tükənənə qədər saxlama üçün adətən sıxılır və yuvarlanır. Ola bilsin ki, yüksək enerjili radiasiyada yaşaya bilən göbələklər bəzən bu prosesi sürətləndirsinlər.

2016-cı ildə Çernobıl Atom Elektrik Stansiyasının yaxınlığında toplanmış melanizasiya olunmuş göbələklər kosmosa göndərilib. Bütün qoruyucu vasitələr nəzərə alınmaqla belə, ISS-də adi radiasiya səviyyələri Yer səthinə yaxın fon radiasiyasından 50-80 dəfə yüksəkdir və belə hüceyrələrin böyüməsi üçün şərait yaradır. Alimlərə mikroqravitasiyanın onlara necə təsir etdiyini araşdırmaq üçün nümunələr geri qaytarılmadan əvvəl təxminən iki həftə orbitdə qaldı. Bəlkə bir gün göbələklər nəsildən-nəslə belə yaşamalı olacaqlar.

Ulduzun radiasiya enerjisi günəş sisteminin periferiyasına doğru hərəkət etdikcə sürətlə zəifləyir, lakin kosmik radiasiya ən uzaq kənarlarda mövcuddur. Nəzəri olaraq, göbələk hüceyrələrinin melanini biokütlə istehsal etmək və ya uzun məsafəli insanlı missiyalar zamanı tələb olunan mürəkkəb molekulları sintez etmək üçün istifadə edilə bilər. Çox güman ki, gələcəyin kosmik gəmisindəki yaşıl və sulu istixanalara əlavə olaraq, biri digərini - radiasiya enerjisini udmaq qabiliyyətinə malik faydalı qara qəliblə örtüləcək ən uzaq olanı təşkil etməli olacaq.