Pilze aus Tschernobyl zeigen ein ungewöhnliches Verhalten bei Radioaktivität. Die Entdeckung weckt das Interesse von Raumfahrt-Ingenieuren.
Tschernobyl – Die Natur überrascht immer wieder mit ihren außergewöhnlichen Überlebensstrategien. In einer der lebensfeindlichsten Umgebungen der Erde haben Forscher einen Organismus entdeckt, der alle bisherigen Vorstellungen über die Grenzen des Lebens sprengt.
In Tschernobyl, wo nach der Reaktorkatastrophe von 1986 jegliches Leben erloschen sein sollte, floriert eine besondere Pilzart. Ihre Entdeckung könnte nicht nur unser Verständnis von Extremorganismen revolutionieren, sondern auch bahnbrechende Anwendungen für die Zukunft der Menschheit ermöglichen.
Von der Katastrophe zum Lebensraum: Organismen besiedeln die Atomruine in Tschernobyl
Bereits in den späten 1990er-Jahren wagte sich ein Wissenschaftsteam um die Mikrobiologin Nelli Zhdanova in die verstrahlte Zone rund um den havarierten Reaktor. Was sie dort beobachteten, widersprach allen bekannten biologischen Gesetzmäßigkeiten: Verschiedene Pilzspezies entwickelten ein Wachstumsverhalten, das sie systematisch zu den stärksten Strahlungsquellen hinführte – ein Phänomen, das die Forscher als „Radiotropismus“ bezeichneten.
Diese Beobachtung erregte die Aufmerksamkeit von Ekaterina Dadachova, einer Radiopharmakologin, und Arturo Casadevall, einem renommierten Immunologen des Albert Einstein College of Medicine. Ihr Forschungsteam nahm sich vor, die molekularen Grundlagen dieses rätselhaften Verhaltens zu entschlüsseln. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen, dokumentiert in der wissenschaftlichen Publikation PLoS One, sollten das Verständnis der Biologie grundlegend verändern.
Im Fokus ihrer Studien standen drei melaninhaltige Pilzarten: Cryptococcus neoformans, Wangiella dermatitidis sowie Cladosporium sphaerospermum. Letztgenannte Spezies war besonders bemerkenswert, da sie unmittelbar auf den kontaminierten Oberflächen des zerstörten Reaktorgebäudes gefunden wurde. Das Besondere an diesen Organismen liegt in ihrem hohen Melaningehalt – jenem dunklen Farbstoff, der auch für die Pigmentierung menschlicher Haare und Haut verantwortlich ist und normalerweise als natürlicher Strahlenschutz fungiert.
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Wenn tödliche Strahlung zur Lebensenergie wird – Schwarze Pilze betreiben Radiosynthese
Die Laborexperimente zeigten: Während radioaktive Strahlung bei Menschen und den meisten Lebewesen schwere Zellschäden verursacht, reagieren diese besonderen Pilzorganismen anders. Unter Einwirkung ionisierender Strahlung – in Intensitäten, die das 500-fache der natürlichen Hintergrundstrahlung erreichten – zeigten die melaninhaltigen Pilze ein beschleunigtes Wachstum im Vergleich zu unbestrahlten Kontrollgruppen. Messungen ergaben eine Verdreifachung der Aufnahme radioaktiv markierter Acetat-Verbindungen, eine signifikante Zunahme der Biomasse sowie eine deutlich gesteigerte metabolische Aktivität.
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Der Durchbruch gelang laut PLoS One durch die Analyse des Melanins selbst: Unter Strahlungseinfluss erfährt dieses komplexe Pigmentmolekül fundamentale Veränderungen seiner elektronischen Struktur. Dadachovas Forschungsgruppe dokumentierte eine Vervierfachung der Elektronentransfer-Kapazität von bestrahltem Melanin. Diese Entdeckung legt nahe, dass die Pilze ionisierende Strahlung in ähnlicher Weise energetisch verwerten, wie andere Organismen das Sonnenlicht zur Photosynthese nutzen. Als Kontrollexperiment dienten Albino-Varianten derselben Pilzarten: Diese melaninfreien Mutanten blieben von der strahlungsinduzierten Wachstumsstimulation völlig unberührt.
Tschernobyl-Pilze könnten die Raumfahrt revolutionieren – Schutz vor kosmischer Strahlung im Fokus
Die strahlenfressenden Organismen haben das Interesse von Raumfahrtingenieuren geweckt, die in den melaninreichen Pilzen eine revolutionäre Lösung für eines der drängendsten Probleme der Weltraumexploration sehen: Wie schützt man Menschen vor der tödlichen kosmischen Strahlung?
Das Problem ist gewaltig. Sobald Raumfahrer die schützende Hülle unseres Planeten verlassen, werden sie zum Ziel eines erbarmungslosen Teilchenbombardements. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beschreibt dieses Phänomen als kontinuierlichen Angriff energiereicher Partikel: Sonnenwinde treffen auf galaktische Höhenstrahlung, die aus den fernsten Winkeln des Kosmos stammt. Missionen zum Mars oder darüber hinaus scheitern bislang an genau diesem Hindernis – die Strahlenbelastung ist schlichtweg zu hoch für längere Aufenthalte.
In spezialisierten Laborkammern simulieren Astrobiologen nun die extremen Strahlungsbedingungen fremder Welten – von der Marsoberfläche bis zu Jupiters Eismond Europa. Die NASA wagte laut biorxiv.org einen weiteren Schritt: Pilzproben aus Tschernobyl wurden zur Internationalen Raumstation ISS geschickt. Nicht nur überlebten die Mikroorganismen die brutalen Weltraumbedingungen – sie entwickelten sogar messbare Schutzfunktionen gegen Strahlung. Bereits 1,7 Millimeter dünne Schichten des Pilzmaterials reduzierten die Strahlenbelastung um 2,17 Prozent. Ein kleiner Prozentsatz, der jedoch den Grundstein für eine völlig neue Generation biologischer Strahlenschilde legen könnte – Schutzbarrieren, die eines Tages Astronauten das Leben retten könnten. (Quellen: PLoS ONE, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, biorxiv.org) (jaka)
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