Mikroorganizmy w Fukushimie zachowują się zaskakująco, bo… nie mutują. Czemu więc nadal żyją?
Promieniowanie nie zawsze jest przeszkodą. W wysoce radioaktywnych miejscach na Ziemi życie nie tylko się rozwija, ale także przybiera dziwne formy – jak np. w Czarnobylu. Spodziewano się, że po katastrofie elektrowni w Fukushimie będzie tak samo, jednak… żyjące tam mikroby zdają się zupełnie niedotknięte promieniowaniem. Jak to możliwe?
Naukowcy z Japonii odkryli, że mikroby żyjące w torusie – części systemu bezpieczeństwa elektrowni atomowej w Fukushimie –przeżyły skrajnie radioaktywne warunki bez żadnych adaptacji do promieniowania. Ich istnienie może utrudnić oczyszczenie reaktora.
Katastrofa jądrowa w Fukushimie
W marcu 2011 roku, w wyniku potężnego trzęsienia ziemi, w reaktory elektrowni jądrowej Fukushima Daiichi uderzyło tsunami, które spowodowało uszkodzenie systemów chłodzenia i w efekcie stopienie rdzeni reaktorów. Wydostające się z nich substancje promieniotwórcze spowodowały długotrwałe skażenie dużego obszaru wokół elektrowni.
Miasto Ōkuma zostało niemal całkowicie opuszczone, a region stał się obiektem intensywnych badań naukowych dotyczących wpływu promieniowania na życie. Okazuje się, że nie tylko ono przetrwało, ale także nie wykazuje szczególnych zmian.
Jakie mikroorganizmy przetrwały w radioaktywnym środowisku?
Badacze z Keio University w elektrowni w Fukushimie spodziewali się znaleźć organizmy znane ze swojej odporności na promieniowanie – np. bakterie Deinococcus radiodurans czy Methylobacterium radiotolerans. Ku ich zaskoczeniu, dominujące okazały się jednak mikoorganizmy z rodzajów Limnobacter i Brevirhabdus, typowo występujące w środowiskach morskich. Co więcej, nie wykazują one szczególnej odporności na promieniowanie jonizujące. Jak w takim razie przeżyły?
Jak to możliwe, że bakterie zabezpieczyły się przed promieniowaniem?
Analiza próbek pobranych z radioaktywnej wody torusa wykazała, że mikroorganizmy prawdopodobnie stworzyły biofilmy – śluzowate warstwy ochronne złożone z wielu komórek. Biofilm pełni rolę tarczy, która ogranicza bezpośredni wpływ promieniowania na mikroorganizm. Dzięki tej osłonie bakterie mogą przeżyć w wodzie o wysokim poziomie promieniowania bez konieczności posiadania wyspecjalizowanych mechanizmów molekularnych.
Zagrożenie dla procesu dekontaminacji
Obecność mikroorganizmów w torusie może poważnie skomplikować proces dekontaminacji elektrowni – czyli „sprzątania” budynku i jego okolicy oraz usuwania skutków promieniowania. Biofilmy mogą przyspieszać korozję metalowych elementów infrastruktury, co zagraża integralności konstrukcji budynku.
Obecność biofilmów w wodzie może pogarszać widoczność, utrudniając pracę ekip sprzątających i inżynierów zajmujących się demontażem reaktora. Naukowcy ostrzegają, że mikroorganizmy – mimo że wydają się nieszkodliwe – mogą znacznie wpłynąć na harmonogram i koszty usuwania skutków katastrofy.
W Czarnobylu sprawa wygląda nieco inaczej – mutacje na Ukrainie
Katastrofa w Czarnobylu w 1986 roku przyniosła nieco inne efekty. W reaktorze zamieszkały specyficzne, czarne grzyby – aż 37 różnych gatunków. Okazało się, że rozwijały się one w obecności promieniowania jonizującego, a naukowcy teoretyzują, że melanina (przez którą są czarne) pozwala im na wykorzystanie radioaktywności w taki sposób, w jaki rośliny wykorzystują słońce. Zamiast fotosyntezy przeprowadzają radiosyntezę. To jednak teoria, którą ciężko udowodnić.
Zwierzęta w strefie wykluczenia
Poza elektrownią sprawa ma się inaczej – nawet w „Czerwonym Lesie”, czyli obszarze silnie dotkniętym promieniowaniem, w którym sosny obumarły natychmiast, a wszystkie liście poczerwieniały, obecnie rozkwita życie. Strefę wykluczenia wokół Czarnobyla zamieszkują obecnie – kompletnie „niezmutowane” – niedźwiedzie, żubry, wilki, rysie, konie czy ponad 200 gatunków ptaków.
Badania potwierdziły ogólny brak znaczących negatywnych skutków obecnego poziomu promieniowania dla populacji zwierząt i roślin żyjących w Czarnobylu. Niektóre żaby są tam po prostu… ciemniejsze. Dzikie zwierzęta mogą być znacznie bardziej odporne na promieniowanie, niż wcześniej sądzono.
Źródło: Applied and Environmental Microbiology, ScienceAlert
Nasz autor
Jonasz Przybył
Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.