切尔诺贝利黑色真菌：核辐射变能量，助力未来太空探险

生命在最极端的地方以奇特的方式生存。在切尔诺贝利灾难现场发现了一种奇特的黑色真菌，它通过以致命辐射为食而生存。

这场灾难发生在1986年4月26日，当时切尔诺贝利的四号反应堆进行例行安全测试，结果演变成了世界上最严重的核事故，原因是设计和操作错误。

为了减轻辐射中毒，建立了一个30公里（19英里）的“禁区”，将人类排除在外。尽管存在危险，一些研究人员还是对辐射对周围环境的影响进行了研究。

例如，在1997年，乌克兰真菌学家内莉·兹达诺娃在切尔诺贝利核电站的高度放射性废墟中发现了黑霉菌，生长在墙壁、天花板，甚至反应堆建筑内部。

研究表明，这些真菌并没有回避有毒环境，反而对电离辐射表现出独特的吸引力。

这一显著的发现——生命能够在辐射存在的情况下繁衍生长——挑战了关于生命韧性的传统观念。它还引入了在清理放射性场所和保护宇航员免受宇宙辐射等方面应用这种霉菌的潜力。

黑色素的作用

电离辐射通常被认为是DNA和细胞的毁灭者，似乎成了这些韧性真菌的营养源。

黑色素似乎是秘密所在。赋予我们不同肤色并保护我们免受紫外线伤害的同一种色素，存在于这些切尔诺贝利霉菌的细胞壁中。

最初的理论认为黑色素能够保护黑霉。

然而，一项由核科学家进行的2007年研究揭示了一个关键发现：黑色素真菌在暴露于放射性铯时生长速度提高了10%，这表明它们在积极利用辐射作为代谢能量。这个过程被称为‘放射合成’。

“电离辐射的能量大约是白光能量的百万倍，而白光则用于光合作用，”核科学家叶卡捷琳娜·达达乔娃告诉BBC。

“所以你需要一个相当强大的能量转换器，而我们认为黑色素正是能够做到这一点——把[电离辐射]转化为可用的能量。”

进一步的研究发现，并不是所有黑色素真菌都表现出这种特性，甚至有一项研究发现，暴露于辐射时，测试的真菌并没有生长差异。

令人好奇的是，国际科学界将 Cladosporium sphaerospermum 样本——即在切尔诺贝利发现的同一菌株——送往国际空间站（ISS）。

保护宇航员和栖息地

接下来发生的事情巩固了这种霉菌的宇宙潜力。在强烈的宇宙辐射下，这种真菌蓬勃发展，生长速度比地面对照样本快了 1.21 倍。

有趣的是，国际空间站的实验还展示了这种霉菌作为保护屏障的能力。当真菌生长时，它们屏蔽了比对照区域显著更多的辐射。

根据这些实验，专家们认为，这种霉菌的辐射保护效益可能不仅仅是由于黑色素，还有可能与其他生物成分有关，例如水。

银河宇宙辐射是来自爆炸恒星的高速带电质子风暴，是“对那些冒险超越地球保护大气层的宇航员来说，是最大的威胁”。

标准的屏蔽解决方案，如重金属材料，发射到太空既昂贵又笨重。这种切尔诺贝利的霉菌提供了一种简单的生物替代方案。

美国宇航局的天体生物学家林恩·J·罗斯柴尔德设想了“真菌建筑物”——在月球或火星上生长的居住环境。这些活墙不仅仅是结构；它们还是自我再生的辐射屏障，能够原位生长，从而大幅降低发射成本。

在像切尔诺贝利这样有毒的地方生长后，这些真菌最终可能在不久的将来保护宇航员们。