INHOUDSOPGAWE:

Sampioene van Tsjernobil: anomale lewe onder bestraling
Sampioene van Tsjernobil: anomale lewe onder bestraling

Video: Sampioene van Tsjernobil: anomale lewe onder bestraling

Video: Sampioene van Tsjernobil: anomale lewe onder bestraling
Video: Chernobyl radiation level 'abnormal' since Russian takeover 2024, Maart
Anonim

Die lewe is in staat om selfs dodelike bestraling te tem en sy energie te gebruik tot voordeel van nuwe wesens.

In teenstelling met baie verwagtinge het die Tsjernobil-ramp nie die omliggende woude in 'n dooie kernwoestyn verander nie. Elke wolk het 'n silwer randjie, en ná die vestiging van die uitsluitingsone het antropogeniese druk op die plaaslike natuur skerp gedaal. Selfs in die mees beskadigde gebiede het die plantlewe vinnig herstel, wildevarke, bere en wolwe het na die Pripyat-vallei teruggekeer. Die natuur kry lewe soos 'n fabelagtige Phoenix, maar die onsigbare verstikkende greep van bestraling word oral gevoel.

"Ons het deur die bos gestap, die lug was geverf met 'n manjifieke sonsondergang," sê die Amerikaanse mikrobioloog Christopher Robinson, wat in 2018 hier gewerk het. - In 'n wye oopte het ons perde ontmoet, omtrent veertig. En hulle het almal geel oë gehad wat skaars kon onderskei tussen ons wat verbystap.” Trouens, diere ly massaal aan katarakte: visie is veral sensitief vir bestraling, en blindheid is 'n algemene gevolg van 'n lang lewe in die uitsluitingsone. Ontwikkelingsversteurings is algemeen by plaaslike diere, en kanker kom dikwels voor. En selfs meer rampspoedig om naby die voormalige episentrum van die ongeluk te wees.

Tsjernobil
Tsjernobil

Die vierde blok, wat in 1986 ontplof het, is 'n paar maande later deur 'n beskermende sarkofaag bedek, waar ander radioaktiewe rommel van die terrein versamel is. Maar reeds in 1991, toe mikrobioloog Nelly Zhdanova en haar kollegas hierdie oorblyfsels met behulp van afstandbeheerde manipuleerders ondersoek het, het die lewe ook hier opgedaag. Daar is gevind dat die dodelike puin bewoon word deur florerende gemeenskappe van swart sampioene.

Oor die volgende jare is verteenwoordigers van ongeveer honderd genera onder hulle geïdentifiseer. Sommige van hulle weerstaan nie net die dodelike vlak van bestraling nie, maar word selfs daarheen aangetrokke, soos plante na die lig.

Oorlewing

Hoë-energie bestraling is gevaarlik vir alle lewende dinge. Dit beskadig DNS maklik, wat mutasies en foute in die kode veroorsaak. Swaar deeltjies is in staat om chemiese verbindings soos kanonkoeëls op te breek, wat lei tot die verskyning van aktiewe radikale, wat onmiddellik in wisselwerking tree met die eerste buurman wat hulle vind.’n Voldoende intense bombardement kan radiolise van watermolekules en’n hele stortvloed van ewekansige reaksies veroorsaak wat die sel doodmaak. Ten spyte hiervan toon sommige wesens ongelooflike weerstand teen sulke invloede.

Eensellige organismes het 'n relatief eenvoudige struktuur, en dit is nie so maklik om hul metabolisme deur vrye radikale te ontwrig nie, en kragtige proteïenherstelgereedskap herstel vinnig beskadigde DNA. As gevolg hiervan is sampioene in staat om tot 17 000 Gray stralingsenergie te absorbeer - baie ordes van grootte meer as die hoeveelheid wat veilig is vir mense. Boonop geniet sommige van hulle letterlik sulke radioaktiewe "reën".

Tsjernobil
Tsjernobil

Die beroemde Canyon van Evolusie naby Berg Karmel in Israel is gerig met een helling na Europa, die ander na Afrika. Die verskil tussen hul beligting bereik 800%, en die "Afrikaanse" helling wat deur die son bestraal word, word bewoon deur sampioene wat beter groei in die teenwoordigheid van straling. Soos dié wat in Tsjernobil gevind word, lyk hulle swart as gevolg van die groot hoeveelhede melanien. Hierdie pigment is in staat om hoë-energie deeltjies te onderskep en hul energie te verdryf, wat selle van skade hou.

Deur so 'n swamsel onder 'n mikroskoop op te los, kan 'n mens sy "spook" sien - 'n swart silhoeët van melanien, wat in konsentriese lae in die selwand ophoop. Sampioene van die "Afrikaanse" kant van die canyon bevat drie keer meer daarvan as die inwoners van die "Europese" helling. Hulle is ook ryk aan baie mikrobes wat in die hooglande woon, wat in natuurlike toestande tot 500-1000 Grey per jaar ontvang. Maar selfs so 'n ordentlike hoeveelheid geabsorbeerde bestraling vir sampioene is niks. Dit is onwaarskynlik dat al hierdie melanien geproduseer word vir beskerming alleen.

Voorspoed

Selfs Nelly Zhdanova het in 1991 getoon dat sampioene wat naby die Tsjernobil-kernkragsentrale versamel is, die bron van bestraling bereik en beter groei in sy teenwoordigheid. In 2007 is hierdie resultate ontwikkel deur die bioloë Arturo Casadevala en Ekaterina Dadachova wat in die Verenigde State werk. Wetenskaplikes het getoon dat swart gemelaniseerde swamme (Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis en Cryptococcus neoformans) onder die invloed van bestraling honderde kere hoër as die natuurlike agtergrond koolstof drie keer meer intensief uit die voedingsmedium assimileer. Terselfdertyd het mutante albino-swamme, wat nie melanien kon produseer nie, bestraling maklik verdra, maar het teen die gewone tempo gegroei.

Sampioene
Sampioene

Dit is die moeite werd om te sê dat melanien in selle in effens verskillende chemiese konfigurasies teenwoordig kan wees. Die hoofvorm daarvan by mense is eumelanien, dit beskerm die vel teen ultraviolet bestraling en gee dit 'n bruin-swart kleur. Die rooi kleur van die lippe en tepels word bepaal deur die teenwoordigheid van feomelanien. En dit is feomelanien wat deur swamselle onder die invloed van bestraling geproduseer word, hoewel dit in sulke hoeveelhede reeds heeltemal swart lyk.

Die oorgang van eu- na feomelanien gaan gepaard met 'n toename in die oordrag van elektrone van NADP na ferrisianied - dit is een van die eerste stappe in glukosebiosintese. Dit is nie verbasend dat, volgens sommige aannames, sulke swamme in staat is om reaksies soortgelyk aan fotosintese uit te voer, maar in plaas van lig gebruik hulle die energie van radioaktiewe straling. Hierdie vermoë stel hulle in staat om te oorleef en te floreer waar meer komplekse en fyn organismes sterf.

Groot getalle hoogs gemelaniseerde swamspore word in die afsettings van die Vroeë Kryttydperk gevind. In daardie era het baie diere en plante uitgesterf: "Hierdie tydperk val saam met die oorgang deur die" magnetiese nul "en die tydelike verlies van die" geomagnetiese skild "wat die Aarde teen straling beskerm," skryf Ekaterina Dadachova. Radiotrofiese sampioene kon nie anders as om voordeel te trek uit hierdie situasie nie. Vroeër of later sal ons dit ook gebruik.

Bylaag

Die gebruik van melanien vir die benutting van stralingsenergie is steeds slegs 'n hipotese. Navorsing gaan egter voort, aangesien die radiotroof nie iets eksoties is nie. In toestande van 'n gebrek aan hulpbronne en voldoende bestraling, kan sommige algemene swamme melaniensintese verbeter en die vermoë toon om "op bestraling te voed". Die voorgenoemde C. sphaerospermum en W. dermatitidis is byvoorbeeld wydverspreide grondorganismes, en C. neoformans besmet soms mense, wat aansteeklike kriptokokke veroorsaak.

Sampioene
Sampioene

Sulke sampioene groei redelik maklik in laboratoriumtoestande, hulle is maklik om te manipuleer. En as gevolg van hul vermoë om gebiede met hoë kontaminasie te bevolk, kan hulle 'n gerieflike hulpmiddel word vir die wegdoening van radioaktiewe afval. Vandag word sulke rommel – byvoorbeeld ou oorpakke – gewoonlik gepers en opgerol vir berging totdat onstabiele nukliede natuurlik uitgeput is. Dit is moontlik dat sampioene wat kan oorleef op hoë-energie bestraling hierdie proses by tye sal versnel.

In 2016 is gemelaniseerde sampioene wat naby die Tsjernobil-kernkragsentrale versamel is, die ruimte ingestuur. Selfs met al die afskerming in ag geneem, is die gewone bestralingsvlakke op die ISS 50 tot 80 keer hoër as agtergrondstraling naby die Aarde se oppervlak, wat toestande bied vir die groei van sulke selle. Die monsters het ongeveer twee weke in 'n wentelbaan deurgebring voordat dit teruggestuur is om wetenskaplikes in staat te stel om te ondersoek hoe mikroswaartekrag hulle beïnvloed het. Miskien sal sampioene eendag van geslag tot geslag so moet leef.

Die stralingsenergie van 'n ster verswak vinnig soos dit na die periferie van die sonnestelsel beweeg, maar kosmiese straling is teenwoordig in die mees verste buitewyke. In teorie kan die melanien van swamselle gebruik word om biomassa te produseer of komplekse molekules te sintetiseer wat tydens langafstandbemande missies nodig sou wees. Dit is waarskynlik dat 'n mens, benewens groen en welige kweekhuise op die ruimtetuig van die toekoms, 'n ander sal moet rangskik - die mees verste een, wat oorgroei sal wees met nuttige swart skimmel wat stralingsenergie kan absorbeer.

Aanbeveel: