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切尔诺贝利真菌似乎进化出了一种不可思议的能力
Deepfire 发表于 2026-03-28 阅读 4 次

克吕德斯孢(Cladosporium sphaerospermum),在葡萄牙科英布拉大学医院中心培养。

切尔诺贝利隔离区可能对人类是禁区,但并非对所有生命形式都是如此。

自从近 40 年前切尔诺贝利核电站四号机组反应堆爆炸以来,其他生命形式不仅已经迁入,而且生存下来、适应了环境,并且看起来蓬勃发展。

部分原因可能是人类的缺失……但对于至少一种生物来说,滞留在这个反应堆周围结构内部的电离辐射可能成为一种优势。

在那里,在地球上放射性最强的建筑之一的内壁上,科学家们发现了一种奇怪的真菌,正奇怪地以最好的方式生活着。

这种真菌被称为球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum),一些科学家认为它的深色色素——黑色素——可能使其能够利用电离辐射,其过程类似于植物利用光进行光合作用。这个被提出的机制甚至被称为”辐射合成”。

但关于球孢枝孢菌真正奇特的事情是:尽管科学家们已经证明这种真菌在电离辐射存在下能够繁茂生长,但还没有人能够确切指出这是如何或为何发生的。辐射合成只是一种理论,很难证实。

这个谜团始于上世纪 90 年代末,当时由乌克兰国家科学院微生物学家涅利·日丹诺娃领导的一个团队在切尔诺贝利禁区进行了一次实地考察,以了解在毁坏的反应堆周围的掩体中是否可以找到生命,如果找到的话是什么生命。

在那里,他们惊讶地发现了一个完整的真菌群落,并记录下了惊人的 37 个物种。值得注意的是,这些生物往往呈深色到黑色,富含黑色素色素。

球孢枝孢菌在样本中占主导地位,同时也表现出了一些最高的放射性污染水平。

尽管这一发现令人惊讶,但接下来发生的事情加深了这种神秘感。

放射药理学专家叶卡捷琳娜·达达乔娃和免疫学家阿图罗·卡萨德瓦尔——两人当时都在美国的阿尔伯特·爱因斯坦医学院任职——领导了一个科学家团队,他们发现暴露于电离辐射并不会像伤害其他生物那样伤害球孢枝孢菌。

含黑色素的球孢枝孢菌。

电离辐射描述的是能够将电子从其原子中击出的强大粒子发射,将它们转化为离子形式。

这在理论上听起来相当温和,但实际上,电离作用可以打碎分子,干扰生化反应,甚至撕裂DNA。这对于人类来说都不是什么好事,尽管它可以被用来摧毁癌细胞,因为癌细胞对其影响特别脆弱。

然而,球孢枝孢菌似乎奇怪地具有抵抗力,甚至在被电离辐射照射时生长得更好。其他实验表明电离辐射改变了真菌黑色素的行为——这是一个值得进一步研究的耐人寻味的观察结果。

达达乔娃和卡萨德瓦尔在2008年发表的后续论文中首次提出了一种类似于光合作用的生物途径。

这种真菌——以及其他类似它的真菌——似乎能够”收割”电离辐射并将其转化为能量,其黑色素发挥着类似于吸收光色素的叶绿素的功能。与此同时,黑色素充当着抵御该辐射更有害影响的保护性屏蔽层。

显微镜下的球孢枝孢菌。

2022年一篇论文的发现似乎支持了这一观点,在该研究中,科学家们描述了将球孢枝孢菌带入太空并将其固定在ISS(国际空间站)外部、使其暴露于宇宙辐射全部威力下的结果。

在那里,放置在培养皿下方的传感器显示,穿透真菌层的辐射量比穿透仅含琼脂(对照样品)的培养皿的辐射量要小。

那篇论文的目的不是证明或研究辐射合成,而是探索这种真菌作为太空任务辐射屏蔽层的潜力,这是一个很酷的想法。但是,截至该论文发表,我们仍然不知道这种真菌实际在做什么。

科学家们一直无法证明存在依赖电离辐射的碳固定作用、从电离辐射中获得代谢益处或一个明确的能量收集途径。

“然而,实际的辐射合成仍有待证实,更不用说电离辐射驱动的将碳化合物还原成能量含量更高形式的过程或无机碳固定,”由斯坦福大学工程师尼尔斯·阿韦雷什领导的团队写道。

辐射合成的想法是如此酷——就像科幻小说里的东西。但也许更酷的是,这种奇怪的真菌正在做一些我们还不理解的事情,来中和对人类如此危险的东西。

它也不是唯一的。一种名为皮炎王酵母(Wangiella dermatitidis)的黑色酵母在电离辐射下表现出增强的生长。同时,另一种真菌物种,枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides),在伽马或紫外线辐射下表现出黑色素产量增强,但生长并未增强。

因此,在球孢枝孢菌中观察到的行为并非所有黑色素真菌所共有。

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