Buzz
Cladosporium sphaerospermum là một loài nấm phóng xạ đặc biệt, đang phát triển mạnh mẽ ở khu vực cấm Chernobyl. Các nhà khoa học đang tìm hiểu loài nấm này để phát triển nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Hơn bốn mươi năm sau thảm họa nổ lò phản ứng số 4 tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl ở Pripyat (Ukraine) vào năm 1986, vùng đất này vẫn là biểu tượng của sự tàn phá do năng lượng hạt nhân mất kiểm soát.
Trong khu vực "vùng cấm" rộng 30 km, nơi con người bị cấm sống do mức độ phóng xạ vẫn cực kỳ cao, một sự sống kỳ lạ vẫn đang phát triển. Đó là một loài nấm đen tên Cladosporium sphaerospermum, được cho là có khả năng 'hấp thụ' bức xạ và chuyển hóa chúng thành năng lượng để tồn tại.
Phát hiện này đã làm dấy lên sự ngạc nhiên trong giới khoa học. Khi quan sát các bức tường bên trong lò phản ứng bị hư hại, các nhà nghiên cứu nhận thấy những mảng nấm đen bám dày đặc, phát triển mạnh ngay tại nơi có mức độ phóng xạ có thể tiêu diệt hầu hết sinh vật khác.
Khi phân tích kỹ lưỡng hơn, họ phát hiện ra rằng loài nấm này không chỉ chịu được phóng xạ mà còn có thể sử dụng nó như một nguồn năng lượng để sinh tồn, tương tự như cách cây cối hấp thụ ánh sáng mặt trời để quang hợp.
Các thí nghiệm chỉ ra rằng C. sphaerospermum chứa lượng melanin cao, một sắc tố cũng có trong da người, nhưng ở loài nấm này, melanin có vai trò đặc biệt: hấp thụ bức xạ ion hóa và chuyển hóa nó thành năng lượng hóa học.
Hiện tượng này được gọi là tổng hợp phóng xạ (radiotrophy), một quá trình tương tự quang hợp, nhưng thay vì ánh sáng mặt trời, nguồn năng lượng của nó là tia gamma phát ra từ chất phóng xạ.
Theo một nghiên cứu đăng tải trên Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ năm 2008, melanin trong nấm hoạt động như một "bộ chuyển đổi năng lượng sinh học", giúp nấm sử dụng năng lượng bức xạ để kích thích trao đổi chất và tăng trưởng.
Đáng ngạc nhiên, một nghiên cứu khác đăng trên tạp chí PLOS ONE năm 2007 chỉ ra rằng các loài nấm phóng xạ như C. sphaerospermum phát triển nhanh hơn trong môi trường có mức phóng xạ cao, điều này trái ngược hoàn toàn với hầu hết sinh vật sống khác.
Khả năng đặc biệt này đã khiến giới khoa học đặt ra hàng loạt câu hỏi: liệu loại nấm 'ăn phóng xạ' này có thể được sử dụng để xử lý các khu vực ô nhiễm hạt nhân? Liệu nó có thể bảo vệ con người khỏi bức xạ trong các chuyến du hành không gian?
Trên thực tế, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu thử nghiệm khả năng này. Trong một dự án được NASA tài trợ, Cladosporium sphaerospermum đã được đưa lên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) để đánh giá khả năng chống bức xạ tự nhiên của nó.
Kết quả bất ngờ cho thấy lớp nấm phát triển mạnh trong môi trường vũ trụ, tạo thành một màng sinh học có khả năng chặn tới 84% lượng bức xạ vũ trụ. Các chuyên gia tin rằng, trong tương lai, lớp 'áo giáp sinh học' này có thể trở thành lá chắn sống bảo vệ phi hành gia trong hành trình tới Sao Hỏa, nơi con người sẽ đối mặt với bức xạ gấp hàng trăm lần so với Trái Đất.
Ứng dụng của loài nấm kỳ diệu này không chỉ dừng lại ở đó. Ngay trên Trái Đất, các nhà khoa học đang nghiên cứu khả năng áp dụng nó vào quá trình phục hồi sinh học (bioremediation), sử dụng sinh vật sống để loại bỏ chất độc hại khỏi môi trường.
Tại các khu vực ô nhiễm phóng xạ nghiêm trọng như Chernobyl hay Fukushima, việc tiếp cận trực tiếp vô cùng nguy hiểm, trong khi các phương pháp xử lý hóa học lại tốn kém và kém hiệu quả. C. sphaerospermum có khả năng tự phát triển, tự nhân bản và hấp thụ bức xạ, biến nguồn năng lượng chết chóc thành nhiên liệu cho sự sống của nó.
Một nhà sinh vật học từng ví von: 'Giống như thiên nhiên đã tạo ra một lá chắn bức xạ sinh học để nhắc nhở chúng ta rằng sự sống luôn biết cách thích nghi, dù trong những hoàn cảnh khắc nghiệt nhất.'
Không chỉ chịu được bức xạ, C. sphaerospermum còn có khả năng sống sót trong môi trường lạnh giá, có độ mặn cao và axit mạnh, những điều kiện cực đoan khiến loài nấm này được xếp vào nhóm sinh vật ưa cực (extremophiles).
Chính đặc điểm này đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong công nghệ sinh học và nông nghiệp, từ việc phát triển vật liệu chống phóng xạ đến việc tạo ra cây trồng có khả năng chịu đựng điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Một số nhà khoa học đã tưởng tượng viễn cảnh trong đó gene melanin phóng xạ của loài nấm này có thể được tích hợp vào vật liệu xây dựng hoặc thậm chí vào các vi sinh vật có ích khác, nhằm bảo vệ con người khỏi bức xạ trong các môi trường nguy hiểm, từ nhà máy hạt nhân cho đến các chuyến du hành vũ trụ dài ngày.
Từ những tàn tích của thảm họa hạt nhân, Cladosporium sphaerospermum đã trở thành biểu tượng của sức mạnh thích nghi. Nó chứng minh rằng, ngay cả trong những vùng đất tưởng chừng như đầy chết chóc, sự sống vẫn có thể tìm thấy con đường của mình.
Và biết đâu, chính loài nấm nhỏ bé, âm thầm mọc lên giữa đống đổ nát ở Chernobyl lại mang trong mình lời giải cho những thử thách lớn nhất của nhân loại, từ việc làm sạch Trái Đất cho đến việc vươn ra các vì sao.
