Çernobil'de radyasyonla beslendiği söylenen gizemli siyah mantar

Mayıs 1997'de Nelli Zidanova dünyanın en radyoaktif yerlerinden birine, Çernobil nükleer santralinin terk edilmiş enkazına girdi ve burada yalnız olmadığını gördü.

Tavanda ve elektrik kablolarını koruyan metal aksamda, bir zamanlar yaşamın oluşamayacağı düşünülen bir yerde siyah bir küf vardı.

Dışarıdaki tarlalarda ve ormanda, insanların bölgeyi terk etmesinden sonra kurtlar ve yaban domuzları yeniden yaşamaya başlamıştı. Fakat bugün bile reaktörün patlaması sonucu etrafa saçılan malzeme nedeniyle hâlâ müthiş miktarlarda radyasyon bulunan noktalar var.

Bir dizi mantardan oluşan küf, müthiş bir şey yapıyor gibi görünüyordu. Sadece insanlar terk ettiği için nükleer santralin içine girmemişlerdi. Zhdanova daha önceki araştırmalarında, Çernobil'in etrafındaki toprakta, mantarların bölgeye yayılan radyoaktif partiküllere doğru büyüdüğünü göstermişti. Şimdiyse radyasyonun orijinal kaynağına, patlayan reaktör binasının içindeki odalara ulaşmışlardı.

Araştırmalarıyla zararlı radyasyona yaklaşan Zhdanova'nın çalışmaları aynı zamanda radyasyonun Dünya'daki yaşama etkileri hakkındaki fikirlerimizi değiştirdi. Şimdiyse yaptığı keşif, radyoaktif alanların temizlenmesi ve hatta astronotları uzay yolculuklarında zararlı radyasyondan koruması adına umut veriyor.

Zhdanova'nın ilk ziyaretinden 11 yıl önce Çernobil Nükleer Enerji Santrali'nin dördüncü reaktöründeki rutin bir güvenlik testi, hızla dünyanın en büyük nükleer faciasına dönüşmüştü.

Hem reaktörün tasarımında hem de faaliyetindeki hatalar 26 Nisan 1986'da büyük bir patlamaya yol açtı.

Sonuç radyonüklitlerin tek bir kütle halinde salımı oldu. Radyoaktif iyot faciadan sonraki ilk günler ve haftalarda başlıca ölüm nedeniydi. Daha sonra bunun yerini kanser aldı.

Radyasyon zehirlenmesi ve uzun vadeli sağlık sorunlarını önlemek için reaktörün etrafında 30 kilometrelik bir çember oluşturuldu ve girişler yasaklandı.

Fakat insanlar bölgeden uzaklaştırılırken, siyah küf yavaş yavaş alanı ele geçirdi.

Zhdanova'nın araştırması, siyah küfteki mantar iplikçiklerin iyonlaştırıcı radyasyona çekiliyor gibi göründüğüne işaret ediyordu. Fakat Zhdanova'nın "radyotropizm" adını verdiği bu durumda bir çelişki vardı. İyonlaştırıcı radyasyon genelde güneş ışığından çok daha güçlüydü. Radyoaktif partiküller merminin bedene saplanması gibi DNA ve proteinleri yıkıp, geçiyordu. Oluşturduğu hasar zararlı mutasyonları tetikleyebilir ve hücreleri yok edip, organizmaları öldürebilirdi.

Radyotropik gibi görünen mantarın dışında, Zhdanova'nın araştırmasında Çernobil'in etrafında büyüyen 36 farklı ama uzaktan akraba sıradan mantar türleri bulundu. Sonraki 20 yıl içinde Zhdanova'nın radyotropik mantarlar üzerindeki öncü araştırmasının sonuçları Ukrayna dışında da yankılandı. Güneş ışığı değil de radyasyonla büyüyen yeni bir yaşam formu.

Buluş, NASA'daki bilim insanlarını astronotların etrafını koruma için mantar duvarlarıyla çevreleme fikrini ele almaya yöneltti.

Bu hikâyenin merkezinde, dünyada yaygın bir şekilde bulunan melanin pigmenti var. Rengi siyahtan, kızıla çalan kahverengiye kadar değişen bu molekül, insanlardaki farklı ten ve saç renklerini oluşturuyor. Ancak aynı zamanda Çernobil'de bulunan bazı küf türlerinin siyah olmasının da nedeni. Hücre duvarları melaninle dolu.

Daha koyu tenli olmanın hücrelerimizi ultraviyole ışınlarını koruması gibi, Zhadanova bu mantarlardaki melaninin iyonlaştırıcı radyasyona karşı bir kalkan görevi yaptığından kuşkulandı.

Çernobil'deki terk edilmiş dünyayı ele geçiren siyah küfler belki bir gün Güneş Sistemi dışındaki yeni dünyalara ilk adımlarımızı attığımızda bize koruma sağlayabilirdi.

Melaninin korumasından faydalanan sadece mantarlar da değildi. Çernobil'in etrafındaki göllerde, hücrelerinde daha yüksek melanin bulunan ve bu nedenle daha koyu renkli hale gelen kurbağalar hayatta kalabiliyor ve üreyebiliyorlardı. Böylece burada yaşayan kurbağalar yavaş yavaş siyaha dönüşmeye başladı.

Savaşlarda kalkanlar askerleri örneğin oklardan koruyabilir. Fakat melanin böyle işlemiyor. Yüzeyi sert ya da yumuşak değil. Ultraviyole ışınlardan ya da radyoaktif partiküllerden gelen radyasyon bu düzensiz yapı tarafından yutuluyor. Enerjisi yön değiştirmek yerine emiliyor. Melanin aynı zamanda bir antioksidan ve radyasyonun biyolojik madde olarak ürettiği iyonları reaktif iyonlara dönüştürüyor ve istikrarlı bir yapıya kavuşturuyor.

2007'de New York'taki Albert Einstein Tıp Okulu'ndan nükleer bilimci Ekaterina Dadaşova, Zhdanova'dan Çernobil'deki mantarlar alanında yaptığı çalışmayı ilerletti. Dadaşova mantarların büyümesinin sadece radyasyona yönelmediğini, aslında radyasyon olduğunda arttıklarını buldu. Dadaşova Çernobil reaktöründeki melaninli mantarlar gibi mantar türlerinin, radyoaktif sezyum maddesi olduğunda, radyasyonsuz mantarlara kıyasla %10 daha hızlı büyüdüğünü tespit etti.

Dadaşova ve ekibi aynı zamanda radyasyona maruz kalmış melaninli mantarların enerjiyi metabolizmasını çalıştırmakta kullandığını bulru. Bir başka deyişle, radyasyonu büyümek için kullanıyorlardı.

Zhdanova bu mantarların radyasyondan enerji topluyor olabileceğini söylüyordu ve şimdi Dadaşova'nın araştırması da bu teoriyi güçlendirdi. Bu mantarlar Zhdanova'nın söylediği gibi sadece sıcaklık ya da radyasyonla veya çevreyle bilinmeyen bir reaksiyon nedeniyle radyasyon kaynağına doğru büyümüyordu. Dadaşova mantarların aktif bir şekilde radyosyondaki enerjiden beslendiğine inanıyor. Bu sürece de "radyosentez" diyor ve melanin teorinin merkezinde yer alıyor.

Dadaşova "Bu iyonlaştırıcı radyasyonun enerjisi fotosentezde kullanılan beyaz ışığın enerjisinden bir milyon kat daha fazla. Dolayısıyla güçlü bir enerji dönüştürücüye ihtiyacınız var ve melaninin de bunu yaptığını düşünüyoruz. İyonlaştırıcı radyasyondaki enerjiyi, kullanılabilir enerji seviyelerine dönüştürüyorlar" diyor.

Radyosentez hâlâ sadece bir teori ve sadece melanin ve metabolizma arasındaki mekanizmanın tam olarak keşfedilmesiyle kanıtlanabilir.

Son yıllarda Dadaşova ve ekip arkadaşları mantarların iyonlaştırıcı radyasyonla büyümesindeki artışın arkasındaki bazı ilişkileri ve proteinleri tespit etmeye başladı.

Melaninli mantarların hepsi radyasyon varken büyümüyor. Örneğin Zhdanova ve çalışma arkadaşları 2006'daki araştırmalarında Çernobil'den topladıkları 47 melaninli mantarın sadece dokuzunun radyoaktif sezyum maddesinin kaynağına doğru büyüdüğünü buldu.

Benzer bir şekilde, New Mexico'daki Sandia Ulusal Laboratuvarındaki bilim insanları biri melaninli, biri de melaninli olmayan mantar türünün, ultraviyole radyasyon ya da sezyuma maruz kaldıklarında büyümelerinde fark olmadığını tespit etti.

Fakat aynı yıl, radyasyona maruz kaldığında mantar büyümesi bu kez uzayda görüldü.

Çernobil'deki radyoaktif çürümeden farklı olarak, kozmik, yani uzaydaki radyasyon, protonlarla yüklü, görünmez bir fırtına. Her biri ışık hızına yakın bir hızla Evren'de dolanıyor. Güneş sistemimizin dışında patlayan yıldızlardan kaynaklanan bu radyasyon, kurşunu bile çok fazla sorun olmadan delip, geçebiliyor. Dünya'da atmosferimiz bu radyasyondan bizi büyük ölçüde koruyor ama uzayın derinliklerine giden astronotların sağlığına yönelik en büyük tehditlerden birine dönüşüyor.

Fakat Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Aralık 2018'de yapılan bir araştırmaya göre kozmik radyasyon bile Zhdanova'nın Çernobil'de bulduklarıyla aynı tür olan Cladosporium sphaerospermum türü mantarları etkilemedi.

Florida Üniversitesi'nden biyokimya uzmanı ve araştırmanın ortak yazarlarından Nils Averesch "Uzayda daha da iyi büyüdüklerini tespit ettik" diyor.

Araştırmacılar dünyadaki kontrol örneklerine kıyasla uzay radyasyonun 26 gün boyunca maruz kalan mantarın ortalama 1,21 kat daha hızlı büyüdüğünü gördü.

Ancak Avaresch hala C. sphaerospermum bakterisinin uzaydaki radyasyonu kullanmasından kaynaklandığına ikna olmuş değil. Büyüme oranındaki artışın yerçekimsiz ortama bağlı olabileceğini söylüyor.