Grzyby pomogą nam kiedyś zdobyć kosmos

Większość recenzji literackiego pierwowzoru Diuny zauważa, że ​​powieściopisarz Frenk Herbert był fanem psylocybinowych „magicznych” grzybów i to właśnie one zainspirowały go przy tworzeniu melanżu.

Zainteresowanie prawdziwymi podróżami kosmicznymi zostało podsycone przez postępy prywatnych firm kosmicznych oraz pragnienie założyciela SpaceX Elona Muska i NASA, aby podróżować na Marsa i ostatecznie go skolonizować. Postęp został poważnie ograniczony przez wyzwanie, jakim jest ochrona astronautów przed promieniowaniem kosmicznym. Chociaż użyte w tym celu grzyby nie muszą być „magiczne”, naukowcy odkryli niedawno grzyba, który nie tylko rozwija się w wysokim kosmicznym promieniowaniu, ale również się nim żywi i może być wykorzystany do wyhodowania osłon radiacyjnych.

Niektóre grzyby rozwijają się w środowiskach o wysokim natężeniu promieniowania na Ziemi, takich jak strefa skażenia elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Analogicznie do fotosyntezy, organizmy te wydają się przeprowadzać radiosyntezę, wykorzystując promieniowanie jonizujące do generowania energii chemicznej. Postulowano, że absorpcję promieniowania można przypisać melaninie pigmentu. Ponadto postawiono hipotezę, że zjawisko to przekłada się na właściwości ochrony przed promieniowaniem”.

Coś dobrego wreszcie wyszło z katastrofy w Czarnobylu! Badanie opublikowane w czasopiśmie bioRxiv informuje, że Cladosporium sphaerospermum, grzyby kwitnące w strefie skażenia, również odporne są na promieniowanie kosmiczne. Co więcej, zostały wysłane na Międzynarodową Stację Kosmiczną w 2019 roku, gdzie spędziły 30 dni obok stanowiska kontrolnego bez grzyba. Po powrocie na Ziemię stwierdzono, że poziom promieniowania pod grzybem był o 2,17% niższy niż w stanowisku kontrolnym bez niego. Co jeszcze bardziej ekscytujące, grzyby rosły o 21% szybciej niż na Ziemi. Innymi słowy, jeśli chodzi o promieniowanie kosmiczne… im pasi! Czy Cladosporium sphaerospermum to „przyprawa” prawdziwych podróży kosmicznych?

Dojrzały Cladosporium sphaerospermum. Fot. atlasmicologia.blogspot.com

Aby zwiększyć gęstość, a tym samym LAC, biomasę grzybów lub samą melaninę, można zintegrować z zasobami in situ, które są obfite w miejscu docelowym, takimi jak regolit. W studium przypadku oszacowaliśmy, że około 2,3 m warstwy melanizowanej biomasy grzybów (8,6% [wmelanina/wCWW] zawartości melaniny) byłaby potrzebna do obniżenia poziomu promieniowania na Marsie do poziomu na Ziemi (z 234 mSv/rok do 6,2 mSv/a, podczas gdy równomolowy kompozyt melaniny i marsjańskiego regolitu wymagałby tylko warstwy ~ 1 m dla tej samej redukcji promieniowania”.

Mówiąc prościej, im grubszy grzyb, tym lepsza ochrona przed promieniowaniem. Wyhodowanie odpowiedniej osłony przed promieniowaniem (LAC to liniowy współczynnik tłumienia — miara zdolności grzyba do ochrony przed promieniowaniem jonizującym) na powierzchni Marsa, aby chronić astronautów, wymagałoby warstwy o grubości 2,3 metra. Dla porównania, taką samą ochronę można osiągnąć budując konstrukcje poniżej 3 metrów regolitu (powierzchnia marsjańskiego brudu i skał). Korzyści z uprawy odnawialnej osłony na powierzchni w porównaniu z życiem pod ziemią są oczywiste – problem polega na tym, że osłona przed grzybami nie została jeszcze przetestowana.

Badacze pod kierunkiem Grahama K. Shunk z Wydziału Fizyki w North Carolina School of Science and Mathematics zwracają ku naturze, aby zapewnić coś, co może być doskonałym i eleganckim rozwiązaniem problemu promieniowania podczas podróży kosmicznych.

Często natura już opracowała zaskakująco skuteczne rozwiązania problemów inżynieryjnych i projektowych, z którymi boryka się ludzkość – biotechnologia może w ten sposób okazać się nieocenionym atutem do podtrzymywania życia i ochrony odkrywców w przyszłych misjach na Księżyc, Marsa i dalej”.

Cladosporium sphaerospermum może nie jest „przyprawą”, ale może być równie korzystne dla podróży kosmicznych… i jest właśnie tutaj, na Ziemi. Jednak opuszczenie Ziemi oznacza pozostawienie jednego z naszych najlepszych źródeł innowacji — natury — za sobą. Czy lepiej byłoby jednak zostać tutaj?

Źródło: biorxiv.org

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *