Соли 1986 агрегати 4-уми Нерӯгоҳи ҳастаии Чернобил дар Украина (дар замони Шӯравӣ) аз сӯхтор ва таркиши шадиди буғ дучор шуд. Садамаи бесобиқа беш аз 5% ядрои реактори радиоактивиро, ки аз зиёда аз 100 унсури радиоактивӣ (асосан йод-131, сезий-137 ва стронций-90) иборат аст, ба муҳити зист партояд. Сатҳи радиатсионӣ барои зинда мондани шаклҳои ҳаёт дар гирду атроф хеле баланд буд. Дарахтони санавбар дар масоҳати 10 километри мураббаъ дар атрофи макони садама дар тӯли ҳафтаҳо бар асари таъсири вояи марговар аз радиатсия кушта шуданд. Бо вуҷуди ин, баъзе қолабҳо ва занбӯруғҳои сиёҳ на танҳо аз сатҳи баланди радиатсионӣ наҷот ёфтанд, балки дар макони садама афзоиш ёфтанд. Таҳқиқоти минбаъда тақрибан 2000 штаммҳои 200 намуди занбӯруғҳоро аз сайт ҷудо карданд. Муайян карда шуд, ки гифаҳои занбӯруғҳо ба манбаи ионизатсиякунандаи бета ва радиатсияи гамма ҳамон тавре, ки растаниҳои сабз ба сӯи нури офтоб мерӯянд. Ҷолибтар аст, ки таъсири радиатсияи ионизатсияшуда ба ҳуҷайраҳои занбӯруғҳои меланизатсияшуда имкон дод, ки афзоиши афзояндаи энергияро аз ҷониби пигментҳои меланин дар ҳузури радиатсияи баланди энергия (монанд ба гирифтани энергия аз ҷониби хлорофилл дар нури офтоб дар фотосинтез) нишон медиҳад. Дар соли 2022 таҷриба дар Истгоҳи Байналмилалии Кайҳон (ISS) нишон дод, ки ин занбӯруғҳо қобилияти муқовимат ба радио ва синтези радиоро дар фазо низ нишон медиҳанд. Ин аз он шаҳодат медиҳад, ки занбӯруғҳои меланизатсияшуда, ки дар шароити шадиди радиатсионӣ, ба монанди макони садамаи Чернобил, зинда мемонанд ва инкишоф меёбанд, метавонанд барои муҳофизат кардани манзили амиқи кайҳонии инсон аз нурҳои кайҳонӣ ва ба даст овардани энергия (аз нурҳои кайҳонӣ) барои баланд бардоштани автономияи энергетикии миссияҳои амиқи кайҳонӣ ба монанди Одатҳои инсонӣ дар Моҳ истифода шаванд.
Реакторҳои ҳастаӣ дар саросари ҷаҳон асосан урани ғанишудаи дорои тақрибан 3-5% Уран-235-ро ҳамчун маводи тақсимшаванда истифода мебаранд (баъзе реакторҳои пешрафтаи селексионер инчунин метавонанд Плутоний-239 ё Торий-233-ро истифода баранд). Маҳсулоти асосии тақсимшавии назоратшавандаи уран-235 дар реакторҳо ядроҳои сабуктари Криптон ва Барий, нейтронҳои озод ва миқдори зиёди энергия мебошанд. Таҷзияи минбаъдаи радиоактивии порчаҳои ноустувори сабуктар (ядроҳои Криптон ва Барий) зарраҳои бета, рентгенҳои гамма ва дигар маҳсулоти устуворро ҷудо мекунанд.
Садамаи Чернобил (1986)
Соли 1986 таркиши сӯхтор ва буғ дар агрегати 4-уми Нерӯгоҳи атомии Чернобил дар Украина (он вақт Иттиҳоди Шӯравӣ) боиси он шуд, ки беш аз 5% ядрои реактори радиоактивӣ ба муҳити зист партояд. Дар натиҷаи садамаи бесобиқа зиёда аз 100 элементи радиоактивӣ дар муҳити атроф паҳн шуд, ки асосан йод-131, цезий-137 ва стронций-90 буданд. Ду намуди охирин (масалан, цезий-137 ва стронций-90) то ҳол дар муҳити маҳаллӣ ба миқдори назаррас мавҷуданд, зеро онҳо нисфи умри дарозтари тақрибан 30 сол доранд. Ин ду изотоп пеш аз ҳама барои Минтақаи истисноӣ, ки минтақаи аз ҳама олудашудаи радиоактивӣ дар рӯи замин аст, масъуланд.
Баъзе ҷойҳо дар Минтақаи истисно дар наздикии ин макон сатҳи баланди радиатсионӣ доранд. Бинои реактори харобшуда дараҷаи радиатсияи беш аз 20 000 рентген дар як соат дорад (барои муқоиса тақрибан 500 рентген дар тӯли панҷ соат миқдори марговари радиатсионӣ мебошад, ки камтар аз 1% радиатсия дар наздикии макони реактори харобшуда аст).
Сатҳи радиатсионӣ дар майдони 10 километри мураббаъ дар атрофи Нерӯгоҳи Чернобил дар минтақаи истисно (Ҷангали Сурх номида мешавад) ба дараҷае баланд буд, ки ҳазорон дарахтони санавбар дар тӯли ҳафтаҳо пас аз дучор шудан ба таъсири радиатсия нобуд шуданд. 60-100 Грейс (Ги) радиатсионӣ. Ин вояи радиатсионӣ барои дарахтони санавбар дар минтақа, ки зангзада-сурх шуда мемурданд, марговар буд. Ҳатто имрӯз, нурҳои гамма дар баъзе ҷойҳо дар ҷангали Сурх тақрибан 17 миллирем / соат (тақрибан 170 мкЗв/соат) ба авҷи худ мерасад. Шуоъҳои гамма радиатсияи энергияи хеле баланд мебошанд. Онҳо ба амиқ ворид шуда, электронҳоро аз атомҳо ва молекулаҳо мезананд ва ионҳо ва радикалҳои озодро ба вуҷуд меоранд, ки ба ҳуҷайраҳо ва бофтаҳо, аз ҷумла биомолекулаҳои ҳаётан муҳим ба монанди ДНК ва ферментҳо зарари ҷуброннопазир мерасонанд. Таъсири вояи хеле баланди нурҳои гамма боиси марги организмҳои зинда мегардад, зеро он чизе ки бо дарахтони санавбар дар атрофи макони садамаи Чернобил рух додааст. Аммо на ҳамеша!
Баъзе занбӯруғҳо на танҳо зинда монданд, балки дар макони садамаи Чернобил радиатсионӣ меафзоянд
Дар ҳоле ки дарахтони санавбар дар майдони 10 километри мураббаъ дар атрофи макони садама дар тӯли ҳафтаҳо бар асари таъсири радиатсионӣ хеле баланд кушта шуданд, баъзе занбӯруғҳои сиёҳ, бахусус Cladosporium sphaerospermum ва Alternaria alternata мушоҳида карда шуд, ки дар наздикии агрегати 4-уми харобшуда чанд сол пас аз фалокат афзоиш ёфта истодааст, гарчанде ки сатҳи радиатсионӣ то ҳол марговар буд. Ин сюрприз буд. То соли 2004, тадқиқотҳои гуногун тақрибан 2000 штаммҳои 200 намуди занбӯруғҳоро аз макони садама ҷудо карданд.
Ҷолиб он аст, ки гифаҳои занбӯруғҳо ба манбаи радиатсияи ионизатсиякунанда мерӯянд (ҳамон тавре ки растаниҳо ба сӯи нури офтоб мерӯянд, ки фототропизмро нишон медиҳанд). Ҳангоми чен кардани вокуниши fungal ба радиатсияи ионизатсия, муҳаққиқон нишон доданд, ки ҳам радиатсияи бета ва ҳам гамма ба афзоиши самти гифаҳо ба сӯи манбаъ мусоидат мекунанд.
| Хусусиятҳои асосии занбӯруғҳои Чернобил |
| Муқовимат ба радио – қобилияти зинда мондани занбӯруғҳои муайян дар сатҳи баланди радиатсионӣ |
| Радиотропизм – тамоюли афзоиш ё ҳаракат ба манбаи радиатсияи ионизатсиякунанда. - шабеҳи фототропизм, ки растаниҳо дар ҷавоб ба рӯшноӣ мерӯянд |
| Радиосинтез – занбӯруғҳои меланизатсияшудаи Чернобил бо истифода аз пигментҳои меланин радиатсияи баланди ионизатсияро ба энергияи кимиёвӣ табдил медиҳанд. - монанд ба фотосинтез |
| Радиотрофия – раванди истифодаи радиатсияи ионизатсиякунанда ҳамчун манбаи энергия |
Азбаски намудҳои микробҳои меланизатсияшуда дар табиат бештар маъмуланд, фикр мекарданд, ки пигменти меланин дар ин қобилияти аҷиби баъзе занбӯруғҳо барои зинда мондан ва инкишоф дар хокҳои бо пораҳои тақсимшаванда (радионуклидҳо) олудашуда нақш дорад. Таҷрибае, ки соли 2007 нашр шудааст, нишон дод, ки ин воқеан ҳам чунин аст. Гӯшдории меланин ба радиатсияи ионизатсия муҳим аст. Радиатсияи ионизатсия хосиятҳои электронии пигментҳои меланинро тағир дод, ки имкон медиҳад ҳуҷайраҳои занбӯруғҳои меланизатсияшуда пас аз таъсири радиатсияи ионизатсия афзоиш диҳанд. Ин нишон медиҳад, ки меланин дар ба даст овардани энергия (радиосинтез) нақш дорад, ба он чизе ки хлорофилл дар фотосинтез дорад. Ин инчунин маънои истифодаи ин занбӯруғҳоро дар тоза кардани ифлосшавии радионуклидҳоро дошт.
Вазифаҳои инсонӣ ва манзилҳои амиқи кайҳон
Дар муддати тӯлонӣ, тамоми тамаддуни сайёра таҳдидҳои экзистенсиалӣ аз таъсири кайҳонро ба бор меорад, аз ин рӯ барои инсонҳо ба як намуди сайёра табдил шудан ҳатмист. Миссияҳои амиқи кайҳонии инсонӣ барои барпо кардани манзилҳои инсонӣ берун аз замин пешбинӣ шудаанд. Миссияи Артемис Мун ибтидо дар ин самт аст, ки ҳадафи он эҷоди ҳузури дарозмуддати инсон дар Моҳ ва дар атрофи Моҳ барои омодагӣ ба миссияҳо ва манзилҳои инсонӣ дар Миррих мебошад.
Яке аз мушкилоти калонтарин дар назди миссияҳои амиқи кайҳонии инсонӣ тавассути ҷараёни доимии нурҳои пурқуввати кайҳонӣ, ки дар ҳама ҷо дар фазо паҳн мешаванд, ба миён меояд. Майдони магнитии Замин моро аз нурҳои кайҳонӣ дар рӯи замин муҳофизат мекунад, аммо ин хатари бузургтарин барои саломатии инсон дар кайҳон аст. Аз ин рӯ, миссияҳои амиқи кайҳонӣ сипарҳои муҳофизатиро аз нурҳои кайҳонӣ талаб мекунанд. Аз тарафи дигар, радиатсияи кайҳонӣ низ метавонад як манбаи номаҳдуди энергия бошад ва автономияи энергетикии миссияҳои амиқи кайҳонро баланд бардорад, агар технологияи мувофиқ барои истифодаи онҳо вуҷуд дошта бошад.
Занбӯруғҳое, ки дар мавзеи радиатсияи баланди Чернобил мерӯянд, метавонанд ҳалли мушкилоти радиатсияи кайҳонӣ ба миссияҳо ва манзилҳои амиқи кайҳонии инсониро пешниҳод кунанд
Тавре ки дар боло баррасӣ шуд, баъзе занбӯруғҳои меланизатсияшуда дар макони олудашавии радиатсияи баланд дар Нерӯгоҳи барқи атомии Чернобил ва дигар муҳитҳои радиатсионӣ дар рӯи замин афзоиш меёбанд. Эҳтимол, пигментҳои меланин дар ин занбӯруғҳо радиатсияи энергияи баландро барои тавлиди энергияи кимиёвӣ истифода мебаранд (ҳамон тавре ки хлорофил дар растаниҳои сабз дар фотосинтез нурҳои офтобро истифода мебарад). Ҳамин тариқ, занбӯруғҳои Чернобил метавонанд потенсиал дошта бошанд, ки ҳам ҳамчун сипари муҳофизатӣ аз нурҳои баланди энергияи кайҳонӣ (радиомуқовимат) ва инчунин тавлидкунандаи энергия (радиосинтез) дар миссияҳои амиқи кайҳонӣ, агар қобилияти онҳо ба нурҳои кайҳонӣ дар фазо паҳн шаванд. Муҳаққиқон инро дар кайҳон озмоиш карданд.
Занбуруг Cladosporium sphaerospermum дар Истгоҳи Байналмилалии Кайҳон (ISS) барои омӯхтани афзоиш ва қобилияти азхуд ва нам кардани нурҳои ионизатсияи кайҳонӣ дар тӯли 26 рӯз дар ҳолати тақлид кардани зиндагӣ дар сатҳи Миррих парвариш карда шуд. Натиҷа коҳишёбии радиатсияи кайҳонӣ аз ҳисоби биомассаи fungal ва бартарии афзоиш дар фазоро нишон дод, ки қобилиятҳои баъзе занбӯруғҳо дар макони садамаи Чернобил ба нурҳои кайҳонӣ дар фазо паҳн карда мешаванд.
Инро гуфтан барвақт аст, аммо мумкин аст, ки дар оянда ин занбӯруғҳоро ба Монн ва Миррих интиқол диҳед, ки дар он ҷо бо ёрии инфрасохтори мувофиқ ин занбӯруғҳо ҳамчун тавлидкунандаи энергияи кимиёвӣ кор мекунанд.
***
АДАБИЁТ:
- Жданова Н.Н. Ал- 2004. Радиатсияи ионизатсия занбӯруғҳои хокро ҷалб мекунад. Mycol Res. 108: 1089–1096. DOI: https://doi.org/10.1017/S0953756204000966
- Дадачова Е., Ал- 2007. Радиатсияи ионизатсиякунанда хосиятҳои электронии меланинро тағир медиҳад ва афзоиши занбӯруғҳои меланизатсияро тақвият медиҳад. PLOS One. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000457
- Дайтон Ҷ., Тугай Т. ва Жданова Н., 2008. Занбӯруғҳо ва радиатсияи ионизатсия аз радионуклидҳо. Мактубҳои микробиологияи FEMS, Ҷилди 281, Шумораи 2, апрели 2008, Саҳифаҳои 109–120. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01076.x
- Ekaterina D. & Casadeval A., 2008. Радиатсияи ионизатсия: чӣ гуна занбӯруғҳо бо ёрии меланин мубориза мебаранд, мутобиқ мешаванд ва истифода мебаранд. Андешаи ҷорӣ дар микробиология. Ҷилди 11, шумораи 6, декабри соли 2008, саҳифаҳои 525-531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mib.2008.09.013
- Aversch NJH Ал- 2022. Парвариши занбӯруғҳои дематӣ Cladosporium sphaerospermum Дар болои Истгоҳи байналмилалии кайҳонӣ ва таъсири радиатсияи ионизатсия. Пеш. Microbiol., 05 июли соли 2022. Сек. Ҷилди 13 микробиологияи шадид 2022. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.877625
- Сихвер Л., 2022. Занбӯруғҳои Чернобил ҳамчун истеҳсолкунандаи энергия. Дар https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022cosp…44.2639S/abstract
- Tibolla MH, ва Фишер Ҷ., 2025. Занбӯруғҳои радиотрофӣ ва истифодаи онҳо ҳамчун агентҳои биоремедиатсияи минтақаҳои аз радиатсионӣ зарардида ва ҳамчун агентҳои муҳофизатӣ. Тадқиқот, ҷомеа ва рушд. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v14i1.47965
***
Мақолаҳои марбута
- Нобудшавии оммавӣ дар таърихи ҳаёт: Аҳамияти Моҳи Артемидаи NASA ва Миссияҳои DART мудофиаи сайёра (23 августи 2022)
- Миссияи Моҳ Артемис: Ба суи зисти инсон дар фазои амиқ (11 августи 2022)
- ….Нуқтаи кабуди саманд, ягона хонае, ки мо ҳамеша онро мешиносем (13 январи 2022)
***
 suffered massive fire and steam explosion. The unprecedented accident released over 5% of the radioactive reactor core comprising of over 100 radioactive elements (mainly iodine-131, caesium-137, and strontium-90) in the environment. The radiation level was extremely high for the life forms in the vicinity to survive. The pine trees in 10 sq km area surrounding the accident site were killed within weeks due to exposure to lethal doses of radiation. However, certain molds and black fungi not only survived the dangerously high radiation level but were found to be thriving at the accident site. Subsequent studies isolated about 2000 strains of 200 species of fungi from the site. It was found that the fungal hyphae grew towards the source of ionizing beta and gamma radiation just the way green plants grow towards sunlight. More interestingly, exposure to ionising radiation seemed to have enabled the melanized fungal cells an enhanced growth indicating energy capture by melanin pigment in the presence of high energy radiation (similar to energy capture by chlorophyll in sunlight in photosynthesis). In 2022, an experiment aboard International Space Station (ISS) demonstrated that these fungi displayed the capabilities of radio-resistance and radio-synthesis in space as well. This suggests that the melanised fungi that survive and thrive in extreme radiation conditions like Chernobyl accident site can be used to shield deep-space human habitation from cosmic rays and to capture energy (from the cosmic rays) to enhance the energy-autonomy of the deep-space missions like Artemis towards future human habitation on the Moon and Mars.){kind=link}