Chernobil qo'ziqorinlari: radiatsiya ostidagi anomal hayot

2023 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-08-25 06:21

Hayot hatto halokatli nurlanishni ham bo'ysundirib, uning energiyasini yangi mavjudotlar manfaati uchun ishlatishga qodir.

Ko'p taxminlardan farqli o'laroq, Chernobil halokati atrofdagi o'rmonlarni o'lik yadro cho'liga aylantirmadi. Har bir bulutning kumush qoplamasi bor va istisno zonasi o'rnatilgandan so'ng mahalliy tabiatga antropogen bosim keskin pasaydi. Hatto eng ko'p zarar ko'rgan hududlarda ham o'simlik hayoti tezda tiklandi, yovvoyi cho'chqalar, ayiqlar va bo'rilar Pripyat vodiysiga qaytishdi. Tabiat ajoyib Feniks kabi jonlanadi, lekin nurlanishning ko'rinmas bo'g'uvchi tutilishi hamma joyda seziladi.

2018 yilda shu yerda ishlagan amerikalik mikrobiolog Kristofer Robinson: “Biz o‘rmon bo‘ylab sayr qilayotgandik, osmon ajoyib quyosh botishi bilan bo‘yalgan edi”. - Keng hovlida qirqqa yaqin otlarni uchratdik. Va ularning hammasining sarg'ish ko'zlari bor edi, ular bizni o'tib ketayotganimizni zo'rg'a farq qilardi. Darhaqiqat, hayvonlar ommaviy ravishda kataraktadan aziyat chekishadi: ko'rish ayniqsa radiatsiyaga sezgir va ko'rlik - istisno zonasida uzoq umr ko'rishning umumiy natijasidir. Mahalliy hayvonlarda rivojlanishning buzilishi tez-tez uchraydi va saraton ko'pincha paydo bo'ladi. Voqea sodir bo'lgan sobiq epitsentr yaqinida bo'lish bundan ham dahshatli.

1986 yilda portlagan to'rtinchi blok bir necha oy o'tgach, himoya sarkofag bilan qoplangan, u erda boshqa radioaktiv qoldiqlar to'plangan. Ammo 1991 yilda mikrobiolog Nelli Jdanova va uning hamkasblari bu qoldiqlarni masofadan boshqariladigan manipulyatorlar yordamida tekshirganda, bu erda ham hayot paydo bo'ldi. O'limga olib keladigan vayronalarda qora qo'ziqorinlarning gullab-yashnagan jamoalari yashaganligi aniqlandi.

Keyingi yillarda ular orasida yuzga yaqin avlod vakillari aniqlandi. Ulardan ba'zilari nafaqat halokatli nurlanish darajasiga bardosh beradilar, balki o'zlari ham o'simliklar kabi yorug'likka jalb qilinadi.

Omon qolish

Yuqori energiyali nurlanish barcha tirik mavjudotlar uchun xavflidir. U DNKga osonlik bilan zarar etkazadi, bu kodda mutatsiyalar va xatolarga olib keladi. Og'ir zarralar to'plar kabi kimyoviy birikmalarni parchalashga qodir, bu esa faol radikallarning paydo bo'lishiga olib keladi, ular darhol topilgan birinchi qo'shni bilan o'zaro ta'sir qiladi. Etarli darajada kuchli bombardimon suv molekulalarining radioliziga va hujayrani o'ldiradigan tasodifiy reaktsiyalarning butun yomg'iriga olib kelishi mumkin. Shunga qaramay, ba'zi mavjudotlar bunday ta'sirlarga ajoyib qarshilik ko'rsatadi.

Yagona hujayrali organizmlar nisbatan sodda tuzilishga ega va ularning metabolizmini erkin radikallar ta’sirida buzish unchalik oson emas, kuchli oqsilni tiklash vositalari esa shikastlangan DNKni tezda tiklaydi. Natijada, qo'ziqorinlar 17 000 Graygacha radiatsiya energiyasini o'zlashtirishga qodir - bu odamlar uchun xavfsiz bo'lgan miqdordan ko'p miqdorda. Bundan tashqari, ularning ba'zilari tom ma'noda bunday radioaktiv "yomg'ir" dan zavqlanishadi.

Isroildagi Karmel tog'i yaqinidagi mashhur Evolyutsiya kanyoni bir qiyalik bilan Evropaga, ikkinchisi Afrikaga yo'naltirilgan. Ularning yoritilishi o'rtasidagi farq 800% ga etadi va quyosh nurlari bilan ta'minlangan "Afrika" qiyalikda radiatsiya borligida yaxshiroq o'sadigan qo'ziqorinlar yashaydi. Chernobilda topilganlar singari, ular ko'p miqdorda melanin tufayli qora ko'rinadi. Bu pigment yuqori energiyali zarralarni tutib, ularning energiyasini tarqatib, hujayralarni shikastlanishdan saqlaydi.

Bunday qo'ziqorin hujayrasini eritib, mikroskop ostida uning "arvohi" - hujayra devoridagi konsentrik qatlamlarda to'plangan melaninning qora siluetini ko'rish mumkin. Kanyonning "Afrika" tomonidagi qo'ziqorinlar "Yevropa" yonbag'irlari aholisiga qaraganda uch baravar ko'p. Shuningdek, ular baland tog'larda yashovchi ko'plab mikroblarga boy bo'lib, ular tabiiy sharoitda yiliga 500-1000 gacha Grey oladi. Ammo qo'ziqorinlar uchun so'rilgan nurlanishning bunday munosib miqdori ham hech narsa emas. Bu melaninning barchasi faqat himoya qilish uchun ishlab chiqarilishi dargumon.

Farovonlik

Hatto Nelly Jdanova 1991 yilda Chernobil AES yaqinida to'plangan qo'ziqorinlar radiatsiya manbasiga etib borishini va uning mavjudligida yaxshiroq o'sishini ko'rsatdi. 2007 yilda bu natijalar AQShda ishlaydigan biologlar Arturo Casadevala va Yekaterina Dadachova tomonidan ishlab chiqilgan. Olimlar tabiiy fondan yuzlab marta yuqori radiatsiya ta'sirida qora melanizatsiyalangan zamburug'lar (Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis va Cryptococcus neoformans) ozuqaviy muhitdan uglerodni uch baravar intensiv ravishda o'zlashtirishini ko'rsatdi. Shu bilan birga, melanin ishlab chiqarishga qodir bo'lmagan mutant albinos zamburug'lari radiatsiyaga osonlikcha toqat qildilar, lekin odatdagi tezlikda o'sdi.

Aytish joizki, melanin hujayralarda bir oz boshqacha kimyoviy konfiguratsiyalarda bo'lishi mumkin. Odamlarda uning asosiy shakli eumelanin bo'lib, terini ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiladi va unga jigarrang-qora rang beradi. Dudoqlar va nipellarning qizil rangi feomelanin mavjudligi bilan belgilanadi. Va bu nurlanish ta'sirida qo'ziqorin hujayralari tomonidan ishlab chiqariladigan feomelanin, garchi bunday miqdorda u allaqachon butunlay qora ko'rinadi.

Eu-dan feomelaninga o'tish elektronlarning NADP dan ferrisiyanidga o'tishining ortishi bilan birga keladi - bu glyukoza biosintezidagi dastlabki bosqichlardan biridir. Ba'zi taxminlarga ko'ra, bunday qo'ziqorinlar fotosintezga o'xshash reaktsiyalarni amalga oshirishga qodir, ammo yorug'lik o'rniga ular radioaktiv nurlanish energiyasidan foydalanishlari ajablanarli emas. Bu qobiliyat ularga murakkab va murakkab organizmlar nobud bo'lgan joyda omon qolish va rivojlanish imkonini beradi.

Erta bo'r davri konlarida juda ko'p miqdorda melanizatsiyalangan qo'ziqorin sporalari topilgan. O'sha davrda ko'plab hayvonlar va o'simliklar yo'q bo'lib ketdi: "Bu davr" magnit nol "dan o'tish va Yerni radiatsiyadan himoya qiluvchi" geomagnit qalqon "ning vaqtincha yo'qolishi bilan mos keladi", deb yozadi Yekaterina Dadachova. Radiotrofik qo'ziqorinlar bu vaziyatdan foydalana olmadilar. Ertami-kechmi, biz ham bundan foydalanamiz.

Ilova

Radiatsiya energiyasidan foydalanish uchun melanindan foydalanish hali ham faqat farazdir. Biroq, tadqiqot davom etmoqda, chunki radiotrof ekzotik narsa emas. Resurslarning etishmasligi va etarli radiatsiya sharoitida ba'zi keng tarqalgan qo'ziqorinlar melanin sintezini kuchaytirishi va "radiatsiya bilan oziqlanish" qobiliyatini namoyon qilishi mumkin. Masalan, yuqorida tilga olingan C. sphaerospermum va W. dermatitidis keng tarqalgan tuproq organizmlari boʻlib, C. neoformans baʼzan odamni yuqtirib, yuqumli kriptokokkoz qoʻzgʻatadi.

Bunday qo'ziqorinlar laboratoriya sharoitida juda oson o'sadi, ularni manipulyatsiya qilish oson. Va yuqori ifloslangan hududlarni joylashtirish qobiliyati tufayli ular radioaktiv chiqindilarni yo'q qilish uchun qulay vositaga aylanishi mumkin. Bugungi kunda bunday axlat - masalan, eski kombinezonlar - odatda barqaror bo'lmagan nuklidlar tabiiy ravishda yo'qolguncha saqlash uchun bosiladi va o'raladi. Ehtimol, yuqori energiyali nurlanishda omon qola oladigan qo'ziqorinlar bu jarayonni vaqti-vaqti bilan tezlashtiradi.

2016 yilda Chernobil AES yaqinida to'plangan melanizatsiyalangan qo'ziqorinlar kosmosga yuborilgan. Barcha himoyalanishlar hisobga olinsa ham, ISSdagi odatdagi radiatsiya darajasi Yer yuzasi yaqinidagi fon nurlanishidan 50-80 baravar yuqori bo'lib, bunday hujayralarning o'sishi uchun sharoit yaratadi. Olimlarga mikrogravitatsiya ularga qanday ta'sir qilganini o'rganishga imkon berish uchun namunalar qaytarilgunga qadar taxminan ikki hafta orbitada bo'lgan. Ehtimol, bir kun qo'ziqorinlar avloddan-avlodga shunday yashashlari kerak.

Yulduzning radiatsiya energiyasi quyosh tizimining chetiga o'tishi bilan tez zaiflashadi, lekin kosmik nurlanish eng uzoq chekkalarida mavjud. Nazariy jihatdan, qo'ziqorin hujayralarining melanini biomassa ishlab chiqarish yoki uzoq masofali boshqariladigan missiyalar paytida zarur bo'lgan murakkab molekulalarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin. Ehtimol, kelajak kosmik kemasida yashil va yam-yashil issiqxonalardan tashqari, boshqasini - radiatsiya energiyasini o'ziga singdira oladigan foydali qora mog'or bilan o'sadigan eng olis issiqxonalarni tashkil qilish kerak bo'ladi.