يبدو أن الفطر الأسود من تشيرنوبيل “يأكل” الإشعاع ويمكنه حماية رواد الفضاء

يزدهر فطر تشيرنوبيل الأسود حيث لا يبقى أي شيء آخر تقريبًا عن طريق تحويل الإشعاع إلى طاقة مفيدة للنمو.

إنها الكارثة النووية الكبرى في الثمانينيات، ولكن منذ التسعينيات، أصبحت تشيرنوبيل أيضًا مختبرًا مفتوحًا لكيفية مقاومة الحياة للإشعاع. هناك، اكتشفت عدة فرق فطريات شديدة الميلانين لا تتحمل جرعات عالية من النشاط الإشعاعي فحسب، بل تنمو أيضًا عن طريق توجيه نفسها نحو الجرافيت والجسيمات المشعة، وهو سلوك يسمى الانتحاء الإشعاعي.

كما أن الانتحاء الضوئي يجعل النباتات تنمو باتجاه الضوء، فإن الانتحاء الإشعاعي يجعل هذه الفطريات تبحث عن الإشعاع. تقترح الدراسات اللاحقة أن الميلانين، الصباغ الذي يُغمق بشرتنا أيضًا، يمكن أن يحول جزءًا من هذا الإشعاع إلى طاقة كيميائية قابلة للاستخدام، وهي فكرة تسمى التمثيل الإشعاعي، بدلاً من التمثيل الضوئي. الفكرة ليست بعيدة المنال: فالضوء هو أيضًا إشعاع كهرومغناطيسي، على الرغم من أنه أقل كثافة.

كيف يقاوم الفطر الأسود من تشيرنوبيل الإشعاع

في عام 1997، أثناء الغزوات الأولى لمبنى المفاعل، وجدت عالمة الأحياء الدقيقة الأوكرانية نيلي جدانوفا أسقفًا سوداء اللون لم تكن تتحمل المستويات العالية من الإشعاع فحسب، بل كانت مزدهرة أيضًا. وفي عينات التربة من المنطقة، رأى بالفعل أن بعض الخيوط الفطرية كانت تنمو باتجاه مصادر النشاط الإشعاعي. تم تأكيد هذا التحول النشط نحو الإشعاع من خلال اللوحات والعدادات التي استبعدت الكربون الموجود في الجرافيت كطعم غذائي.

في عام 2007، أثبتت مجموعة من كلية ألبرت أينشتاين للطب أن الميلانين يغير خصائصه الإلكترونية عندما يتلقى الإشعاع المؤين. في المختبر، الفطريات “السوداء” مثل الكريبتوكوكوس نيوفورمانس, التهاب الجلد الوانجيلا ذ كلادوسبوريوم سفيروسبيرموم أظهر زيادة في النشاط الأيضي والمزيد من الكتلة الحيوية تحت الإشعاع، ودائمًا مع عناصر غذائية محدودة للغاية. الفرضية هي أن الميلانين يسهل عمليات نقل الإلكترون، وبهذا فإن جزءًا من عملية التمثيل الغذائي “يتغذى” على الإشعاع.

حماية رواد الفضاء من الإشعاع بالفطر

في محطة الفضاء الدولية، طبقة رقيقة من كلادوسبوريوم سفيروسبيرموم خففت الجرعة الإشعاعية المقاسة بنحو 2.4% في نهاية التجربة، مقارنة بالتحكم. إنها صغيرة، لكنها تُظهر قدرة حماية حقيقية لكل وحدة سماكة، والتي قد تزداد مع الطبقات الأكثر سمكًا أو مع الثرى المريخي. وهذا من شأنه أن يسمح لرواد الفضاء بالحماية من الإشعاع أثناء الرحلات أو الإقامة في الفضاء، أو في مستعمرات المريخ المستقبلية. بالإضافة إلى ذلك، فإن المادة “تنمو من تلقاء نفسها” وتتجدد، وهو أمر مفيد في المهام الطويلة.

هل الفطريات “تأكل الإشعاع” فقط؟ ليس تماما. لم تشهد بعض التجارب زيادات في معدل النمو في أنواع وظروف محددة، على الرغم من أنها لاحظت تغيرات في التصبغ، وهو تذكير بأن قول “الفطريات” يغطي تنوعًا هائلاً وأن جميعها لن تنجح. لا يحل التخليق الإشعاعي محل العناصر الغذائية في جميع أشكال الحياة، بل يضيف مسارًا للطاقة يمكن أن يحدث فرقًا عندما يكون الغذاء نادرًا، كما هو الحال في الزوايا الأكثر تعرضًا للإشعاع في تشيرنوبيل.

وقد أظهر الميلانين، من جانبه، تطبيقات تتجاوز الدرع الحي للسفر إلى الفضاء. في عام 2025، لاحظت دراسة في PNAS أن دمج الميلانين الفطري في بوليمرات معينة زاد من استقرارها الهيكلي وقدرتها على الحماية من الإشعاع، وهو دليل على تصميم الطلاءات أو المواد الهجينة ذات وظائف الحماية. ويرتبط هذا الخط بوعد متكرر آخر: المعالجة البيولوجية للمناطق الملوثة، حيث تستطيع المجتمعات الفطرية شل حركة النويدات المشعة والحد من المخاطر، على الرغم من أن نقل الظاهرة من أنبوب الاختبار إلى الميدان يتطلب سنوات من المراقبة والسيطرة البيئية.

ومن الملائم أيضًا فصل العناوين الرئيسية عن الحقائق. ولم يُظهر أحد أن هذه الفطريات تسرّع عملية التحلل الإشعاعي أو أنها تعيش على الإشعاع وحده. ما نعرفه هو أن بعض الأفراد المتلونين يوجهون نموهم نحو مصادر الانبعاثات، وأن الميلانين، تحت الإشعاع، يسهل تفاعلات النقل الإلكتروني التي يمكن أن تترجم إلى المزيد من التمثيل الغذائي والمزيد من الكتلة الحيوية إلى حد ما، خاصة عندما تكون العناصر الغذائية نادرة. وفي مكان مدمر مثل تشيرنوبيل، قد تفسر هذه الطاقة الإضافية نجاحها النسبي. ومرة أخرى، تحول الطبيعة العدائية إلى فرصة.

مرجع

يغير الإشعاع المؤين الخصائص الإلكترونية للميلانين ويعزز نمو الفطريات الميلانينية