Schlemmen Pilze An Der Strahlung?
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Video: Tschernobyl-Pilz wandelt Radioaktivität in Energie um! | Breaking Lab 2022, Dezember
Anonim

Anscheinend, aber nur, wenn sie Melanin enthalten, die Chemikalie, die beim Menschen als Hautpigment dient.

Casadevall und seine Kollegen haben jedoch eine Theorie. Basierend auf Experimenten mit drei verschiedenen Pilzarten glauben sie, dass die Melanin-haltigen Rassen die hohen Energieniveaus der ionisierenden Strahlung absorbieren und sie irgendwie in eine biologisch nützliche (und gutartige) Form verwandeln, ähnlich einer dunklen und gefährlichen Version der Photosynthese. "Wir konnten ein signifikantes Wachstum der schwarzen im Vergleich zu den weißen in einem Strahlungsfeld beobachten", sagt er. "Das ist die Beobachtung. Wie Sie es interpretieren, kommen die interessanten Spekulationen ins Spiel."

In einem online in PLoS One veröffentlichten Artikel berichten Casadevall und seine Kollegen, dass ionisierende Strahlung die Elektronenstruktur des Melaninmoleküls verändert und dass Pilze mit einer natürlichen Melaninhülle (die bodenbewohnenden Sorten Cladosporium sphaerospermum und hefeähnliche Sorten Wangiella dermatitidis) beraubt wurden von anderen Nährstoffen wuchs in Gegenwart von Strahlung besser. Sie berichten auch, dass Pilze, die zur Produktion einer Melaninhülle (des humanpathogenen Erregers Cryptococcocus neoformans) induziert wurden, im Gegensatz zu solchen ohne Pigment bei solchen Strahlungswerten gut wuchsen. Ferner konnte ein Albino-Mutantenstamm von W. dermatitidis nicht so gut gedeihen wie sein schwarzer Cousin, wenn er der 500-fachen Menge ionisierender Strahlung ausgesetzt wurde (immer noch weit unter dem Strahlungsniveau, das zur Abtötung zäher Pilzformen erforderlich ist).

"Die Vermutung war schon immer, dass wir nicht wissen, warum Trüffel und andere Pilze schwarz sind", sagt Casadevall. "Wenn sie eine primitive Fähigkeit haben, Sonnenlicht oder Hintergrundstrahlung zu ernten, würden viele von ihnen es nutzen."

Melanin trinkt in ultravioletten Strahlen und wirkt als natürlicher Sonnenschutz für die menschliche Haut. "Melanin ist sehr gut darin, Energie zu absorbieren und sie dann so schnell wie möglich abzuleiten", sagt Jennifer Riesz, Biophysikerin an der Universität von Queensland in Brisbane, Australien. "Dies geschieht, indem die Energie sehr effizient in Wärme umgewandelt wird."

Casadevall und seine Kollegin Ekaterina Dadachova, eine Nuklearchemikerin bei Einstein, spekulieren jedoch, dass das Melanin in diesem Fall wie ein elektrischer Abwärtstransformator wirkt und die Energie schwächt, bis es von den Pilzen genutzt werden kann. "Die Energie wird an einem bestimmten Punkt niedrig, an dem sie bereits von einem Pilz als chemische Energie verwendet werden kann", argumentiert Dadachova. "Schutz spielt hier keine Rolle. Es ist echte Energieumwandlung."

Mykologen und Biophysiker finden den Begriff sowohl faszinierend als auch potenziell plausibel. "Da Melanin häufig von Pilzen und anderen Organismen verwendet wird, um sich vor UV-Strahlung zu schützen, ist es vielleicht nicht überraschend, dass Melanin durch ionisierende Strahlung beeinflusst wird", fügt Albert Torzilli, Mykologe an der George Mason University in Virginia, hinzu dass "die anschließende Steigerung des Wachstums, falls zutreffend, eine neuartige Reaktion ist."

Zum einen ist Riesz skeptisch. "Es überrascht mich nicht, dass Pilze, die mit höheren Melaninspiegeln geschützt sind, besser wachsen können, wenn sie [ionisierender Strahlung] ausgesetzt werden, da die ungeschützten Pilze eher durch die Strahlung geschädigt werden", sagt sie. "Ich halte es jedoch für unwahrscheinlich, dass Melanin an der Energiegewinnung und -nutzung beteiligt ist."

Weitere Studien sind erforderlich, um zu bestätigen, ob Pilze in der Lage sein werden, durch Ernte von Strahlung zu wachsen, indem sie Strahlung in ihre Liste der scheinbaren Supermächte aufnehmen. Es stellt sich jedoch die Frage, ob essbare pilzähnliche Pilze diese Funktion seit Jahren unentdeckt haben. Wenn dies zutrifft, könnte Melanin gentechnisch zu photosynthetischen Pflanzen verarbeitet werden, um deren Produktivität zu steigern, oder melaninhaltige Pilze könnten in Kleidung verwendet werden, um Arbeiter vor Strahlung zu schützen, oder sogar als Astronautenfutter im Weltraum gezüchtet werden. Die Gruppe plant weitere Tests, um festzustellen, ob Pilze mit Melanin auch andere Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums in Energie umwandeln.

"[Melanin] reflektiert kein Licht; es geht alles hinein. Verschwindet alles in einem schwarzen Pigment und hat keinerlei Verwendung? Die Biologie ist unglaublich erfinderisch", argumentiert Casadevall. Schließlich gedeihen extremophile Mikroben in der Hitze und Säure hydrothermaler Quellen unter dem Meer oder leben von der Strahlung zerfallender radioaktiver Gesteine ​​tief in der Erdkruste. "Es ist nicht so ausgefallen", sagt Casadevall, wenn Pilze mithilfe von Melanin die Energie ionisierender Strahlung gewinnen. Aber es ist unerwartet und seltsam.

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