Loài nấm sinh sôi ở 'vùng chết' có thể bảo vệ phi hành gia

Loài nấm sinh sôi ở Chernobyl

Loài nấm này không chỉ thích nghi với môi trường nhiễm phóng xạ mà còn thực sự sống dựa vào phóng xạ, giống như trong truyện siêu anh hùng “Marvel”. Nếu điều này đúng, chất gây chết người có thể lại là một trong những yếu tố giúp duy trì sự sống.

Khám phá mang tính đột phá này bắt đầu từ nghiên cứu năm 1997, khi nhà vi sinh vật học người Ukraine Nelli Zhdanova đi khảo sát nhà máy điện hạt nhân bỏ hoang gần Prypiat, Ukraine, nơi 11 năm trước đó đã xảy ra thảm họa hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử.

Một loạt sai sót đã khiến lò phản ứng bị nóng chảy, gây ra vụ nổ và phát tán đám mây phóng xạ khiến 31 người thiệt mạng và hàng loạt nạn nhân khác mắc ung thư.

Để giảm nguy cơ phơi nhiễm, giới chức đã lập một vùng cấm rộng 19 dặm quanh nhà máy, để bảo vệ người dân khỏi tàn dư phóng xạ.

Trong khi con người tránh xa khu vực này, Zhdanova phát hiện loài nấm mốc đen sinh sôi mạnh trong “vùng chết”. Các khảo sát sau đó cho thấy nấm có xu hướng phát triển hướng về nguồn bức xạ.

Nghiên cứu của Zhdanova kết luận rằng sinh vật này bị thu hút bởi bức xạ ion hóa - loại bức xạ đủ mạnh để tách electron khỏi nguyên tử, gây biến đổi hóa học và phá hủy DNA.

Tại sao sinh vật sống lại bị thu hút bởi thứ vốn dĩ có thể giết chết và gây đột biến? Zhdanova nghi ngờ điều này liên quan đến lượng melanin lớn trong nấm. Melanin là sắc tố tạo màu đen cho tóc và da, cũng là chất khiến các loài nấm ở khu vực đều có màu đen.

Bà cho rằng melanin bảo vệ nấm trước bức xạ ion hóa tương tự như cách da sẫm màu bảo vệ con người khỏi ánh nắng.

Nhưng nấm ở Chernobyl không chỉ thích nghi mà còn “ăn” bức xạ. Năm 2007, nhà khoa học hạt nhân Ekaterina Dadachova công tác tại Trường Y Albert Einstein (New York) tiếp tục nghiên cứu và phát hiện sinh vật này phát triển mạnh hơn khi tiếp xúc với bức xạ. Điều đó cho thấy chúng đang khai thác năng lượng từ bức xạ, hiện tượng bà gọi là “radiosynthesis” (tổng hợp năng lượng từ bức xạ).

Có thể hình dung radiosynthesis giống như thực vật hấp thụ ánh sáng mặt trời, nhưng mạnh hơn nhiều.

Radiosynthesis vẫn chỉ là giả thuyết vì các nhà khoa học chưa xác định được cơ chế chính xác giúp nấm chuyển đổi bức xạ thành năng lượng.

Tuy nhiên, nếu là thật, phát hiện này có ý nghĩa lớn trong nhiều lĩnh vực, từ xử lý ô nhiễm phóng xạ tại Chernobyl hay Fukushima đến khám phá không gian, nhất là bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ vũ trụ.

“Có rất nhiều quan tâm trong giới khoa học và các cơ quan vũ trụ đối với việc khai thác những sắc tố tự nhiên như melanin để bảo vệ khỏi bức xạ”, Tiến sĩ Arturo Casadevall, Chủ nhiệm khoa vi sinh phân tử và miễn dịch học tại Đại học Johns Hopkins, nói với Newsweek.

“Các vật liệu chứa melanin, thậm chí nấm đen được nuôi trồng trong không gian, có thể giúp che chắn con người trong tàu vũ trụ”, TS Casadevall nói.

Năm 2018, các nhà nghiên cứu gửi một chủng nấm Chernobyl mang tên Cladosporium sphaerospermum lên Trạm Vũ trụ quốc tế và nhận thấy nó phát triển nhanh hơn, dù chưa thể kết luận chắc chắn nguyên nhân là do bức xạ.

Bình Giang