Kasım 2025 / Alex Riley
Çernobil nükleer felaketinin yaşandığı bölgede bulunan küfün radyasyondan beslendiği anlaşılıyor. Bunu uzay yolcularını kozmik ışınlardan korumak için kullanabilir miyiz?
Mayıs 1997’de Nelli Zhdanova, Dünya’nın en radyoaktif yerlerinden biri olan Çernobil’in patlayan nükleer santralinin terk edilmiş kalıntılarına girdi ve yalnız olmadığını gördü.
Tavanda, duvarlarda ve elektrik kablolarını koruyan metal kanalların içinde, bir zamanlar yaşam için zararlı olduğu düşünülen yerde siyah küf oluşmuştu .
Dışarıdaki tarlalarda ve ormanda, insanların yokluğunda kurtlar ve yaban domuzları cirit atıyordu . Ancak bugün bile , reaktör patladığında etrafa saçılan malzemeler nedeniyle şaşırtıcı seviyelerde radyasyona rastlanabilen sıcak noktalar mevcut.
Zhdanova’nın araştırması, bitkilerin güneş ışığına uzanması gibi, kara küf mantarının hiflerinin iyonlaştırıcı radyasyona çekildiğini gösterdi
Birkaç farklı mantardan oluşan küf, dikkat çekici bir şey yapıyor gibiydi. Sadece santraldeki işçilerin ayrılması yüzünden buraya yerleşmemişti. Zhdanova , Çernobil çevresindeki topraklarda yaptığı önceki araştırmalarda, mantarların aslında bölgeyi kaplayan radyoaktif parçacıklara doğru büyüdüğünü keşfetmişti . Şimdi ise, radyasyonun asıl kaynağına, yani patlayan reaktör binasının içindeki odalara ulaştıklarını fark etti.
Zhdanova’nın çalışmaları, onu zararlı radyasyona yaklaştıran her araştırmayla birlikte, radyasyonun Dünya’daki yaşamı nasıl etkilediğine dair fikirlerimizi de altüst etti. Şimdi ise keşfi, radyoaktif alanları temizleme umudu sunuyor ve hatta astronotları uzaya seyahat ederken zararlı radyasyondan korumanın yollarını bile sağlıyor.
Zhdanova’nın ziyaretinden on bir yıl önce, Çernobil Nükleer Santrali’ndeki dördüncü reaktörün rutin bir güvenlik testi, hızla dünyanın en kötü nükleer kazasına dönüşmüştü . Hem reaktörün tasarımında hem de işletiminde meydana gelen bir dizi hata, 26 Nisan 1986’nın erken saatlerinde büyük bir patlamaya yol açtı. Sonuç, tek seferde büyük miktarda radyoaktif madde salınımıydı. Radyoaktif iyot, ilk günler ve haftalarda önde gelen ölüm nedenlerinden biriydi ve daha sonra kansere yol açtı.
Radyasyon zehirlenmesi ve uzun vadeli sağlık sorunları riskini azaltmak amacıyla, reaktör dörtten kalan en kötü radyoaktif kalıntılardan insanları uzak tutmak için 30 km (19 mil) uzunluğunda bir yasak bölge -aynı zamanda ” yabancılaşma bölgesi” olarak da bilinir- oluşturuldu .
Ancak insanlar uzak tutulurken, Zhdanova’nın siyah küfü yavaş yavaş bölgeye yerleşmişti.
Zhdanova’nın araştırması, tıpkı bitkiler güneş ışığına uzandığı gibi, kara küf mantarının hiflerinin de iyonlaştırıcı radyasyona çekildiğini gösterdi. Ancak Zhdanova’nın “radyotropizm” olarak adlandırdığı şey bir paradoks idi: İyonlaştırıcı radyasyon genellikle güneş ışığından çok daha güçlüdür; DNA ve proteinleri mermilerin eti delmesi gibi parçalayan bir radyoaktif parçacık bombardımanıdır. Verdiği hasar, zararlı mutasyonları tetikleyebilir, hücreleri yok edebilir ve organizmaları öldürebilir.
Zhdanova’nın araştırmaları, görünüşte radyotropik mantarların yanı sıra, Çernobil çevresinde yetişen 36 sıradan, ancak uzaktan akraba mantar türü daha buldu. Sonraki yirmi yıl boyunca, tespit ettiği radyotropik mantarlar üzerindeki öncü çalışmaları Ukrayna’nın çok ötesine uzanacaktı. Bu, Dünya’da güneş ışığı yerine radyasyonla gelişen potansiyel olarak yeni bir yaşam temeli hakkındaki bilgilere katkıda bulunacaktı . Ayrıca, NASA’daki bilim insanları, astronotlarını kalıcı bir yaşam desteği için mantar duvarlarıyla çevrelemeyi düşünmeye sevk edecekti.
Bu hikâyenin merkezinde, Dünya’daki canlılarda yaygın olarak bulunan bir pigment var: melanin. Siyahtan kızılımsı kahverengiye kadar değişebilen bu molekül, insanlarda farklı cilt ve saç renklerine yol açar. Ancak aynı zamanda Çernobil’de yetişen çeşitli küf türlerinin siyah olmasının da sebebidir. Hücre duvarları melaninle doludur .
Tıpkı koyu ten renginin hücrelerimizi ultraviyole (UV) radyasyondan koruduğu gibi, Zhdanova da bu mantarların melaninlerinin iyonlaştırıcı radyasyona karşı bir kalkan görevi gördüğünden şüpheleniyor.
Tıpkı Çernobil’deki terk edilmiş bir dünyayı istila eden o siyah küfler gibi, belki de bir gün Güneş Sistemi’nin başka yerlerindeki yeni dünyalara attığımız ilk adımları koruyabilirler.
Melanin’in koruyucu özelliklerinden yararlanan sadece mantarlar değildi. Çernobil çevresindeki göletlerde, hücrelerinde daha yüksek melanin konsantrasyonuna sahip ve bu nedenle daha koyu renkli kurbağalar hayatta kalma ve üreme konusunda daha başarılıydı ve bu da orada yaşayan yerel nüfusu yavaş yavaş siyaha dönüştürdü.
Savaşta bir kalkan, mermiyi vücudundan uzaklaştırarak bir askeri oktan koruyabilir. Ancak melanin böyle çalışmaz. Sert veya pürüzsüz bir yüzey değildir. Radyasyon -ister UV ister radyoaktif parçacıklar olsun- düzensiz yapısı tarafından yutulur ve enerjisi saptırılmak yerine dağıtılır . Melanin aynı zamanda bir antioksidandır ; radyasyonun biyolojik maddede ürettiği reaktif iyonları dönüştürüp kararlı bir duruma geri döndürebilen bir moleküldür.
2007 yılında, New York’taki Albert Einstein Tıp Fakültesi’nde nükleer bilimci olan Ekaterina Dadachova, Zhdanova’nın Çernobil mantarları üzerine yaptığı çalışmalara katkıda bulunarak, mantarların büyümesinin sadece yönlü (radyotropik) olmadığını, aynı zamanda radyasyon varlığında da arttığını ortaya koydu. Çernobil reaktörünün içindekiler gibi melanize mantarların da radyoaktif Sezyum varlığında, radyasyonsuz kültüre alınan aynı mantarlara kıyasla %10 daha hızlı büyüdüğünü buldu. Dadachova ve ekibi ayrıca, ışınlanan melanize mantarların enerjiyi metabolizmalarını çalıştırmak için kullandıklarını keşfetti. Başka bir deyişle, büyümek için kullanıyorlardı.
Zhdanova, bu mantarların radyasyondan enerji elde edebileceğini öne sürmüştü ve şimdi Dadachova’nın araştırması da bunun üzerine kurulu gibi görünüyor. Bu mantarlar, Zhdanova’nın öne sürdüğü gibi, sadece ısınmak veya radyasyon ile çevresi arasında bilinmeyen bir reaksiyon için radyasyona doğru büyümüyordu. Dadachova, mantarların radyasyonun enerjisinden aktif olarak beslendiğine inanıyordu. Bu sürece ” radyosentez ” adını verdi. Melanin ise bu teorinin merkezindeydi.
Dadachova, “İyonlaştırıcı radyasyonun enerjisi, fotosentezde kullanılan beyaz ışığın enerjisinden yaklaşık bir milyon kat daha fazladır,” diyor. “Yani oldukça güçlü bir enerji dönüştürücüsüne ihtiyacınız var ve melaninin de bunu başarabileceğini düşünüyoruz: [ iyonlaştırıcı radyasyonu ] kullanılabilir enerji seviyelerine dönüştürmek.”
Radyosentez henüz bir teori, çünkü ancak melanin ve metabolizma arasındaki kesin mekanizma keşfedilirse kanıtlanabilir. Bilim insanlarının, radyasyonu büyüme için enerjiye dönüştürmede rol oynayan tam reseptörü veya melaninin kıvrımlı yapısındaki belirli bir köşeyi bulmaları gerekiyor.
Son yıllarda Dadachova ve meslektaşları, iyonlaştırıcı radyasyonla mantarların büyümesindeki artışın altında yatan bazı yolları ve proteinleri belirlemeye başladılar.
Tüm melanize mantarlar radyasyon varlığında radyotropizm ve pozitif büyüme eğilimi göstermez. Örneğin, Zhdanova ve meslektaşlarının 2006 tarihli bir çalışması , Çernobil’de topladıkları 47 melanize mantar türünden yalnızca dokuzunun radyoaktif sezyum (sezyum-137) kaynağına doğru büyüdüğünü ortaya koydu.
Benzer şekilde, 2022 yılında New Mexico’daki Sandia Ulusal Laboratuvarları’ndaki bilim insanları, iki mantar türü (biri melanize, diğeri melanize değil) UV radyasyonuna ve sezyum-137’ye maruz bırakıldığında büyümede hiçbir fark bulamadılar .
Ancak aynı yıl, radyasyona maruz kalındığında mantarların büyüme eğilimi uzayda da tekrar görüldü .
Çernobil’de bulunan radyoaktif bozunmadan farklı olarak, galaktik kozmik radyasyon olarak adlandırılan şey , her biri Evren’de ışık hızına yakın bir hızda hareket eden yüklü protonlardan oluşan görünmez bir fırtınadır. Güneş sistemimizin dışındaki patlayan yıldızlardan kaynaklanan bu radyasyon, kurşundan bile kolayca geçer . Dünya’da atmosferimiz bizi büyük ölçüde bundan korur, ancak derin uzaya seyahat eden astronotlar için sağlıkları açısından ” en büyük tehlike ” olarak nitelendirilmiştir .
Ancak Aralık 2018’de Uluslararası Uzay İstasyonu’na gönderilen bir çalışmaya göre, Zhdanova’nın Çernobil’de yetiştiğini tespit ettiği Cladosporium sphaerospermum türü mantar örnekleri için galaktik kozmik radyasyon bile sorun değildi .
Çalışmanın ortak yazarlarından Florida Üniversitesi’nde biyokimyacı olarak çalışan Nils Averesch, “Gösterdiğimiz şey, uzayda daha iyi büyüdüğü” diyor.
Araştırmacılar, Dünya’daki kontrol örnekleriyle karşılaştırıldığında, galaktik kozmik radyasyona 26 gün maruz kalan mantarların ortalama 1,21 kat daha hızlı büyüdüğünü buldu.
Yine de Averesch, bunun C. sphaerospermum’un uzaydaki radyasyonu kullanmasından kaynaklandığına hâlâ ikna olmamış . Artan büyüme seviyelerinin, Dünya’daki mantarların deneyimlemediği bir başka faktör olan sıfır yer çekiminin de sonucu olabileceğini söylüyor. “Averesch şu anda, bu iki olasılığı analiz etmek için Dünya’da sıfır yer çekimini simüle eden bir rastgele konumlandırma makinesi kullanarak deneyler yürütüyor.
Ancak Averesch ve meslektaşları, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki bir mantar örneğinin altına bir sensör yerleştirerek C. sphaerospermum’daki melaninin koruyucu potansiyelini de test ettiler . Mantar içermeyen örneklerle karşılaştırıldığında, mantarlar büyüdükçe engellenen radyasyon miktarı arttı ve hatta bir petri kabındaki küf lekesi bile etkili bir kalkan görevi gördü.
Araştırmacılar, “Biyokütlenin nispeten ince tabakasını göz önünde bulundurduğumuzda, bu durum C. sphaerospermum’un ölçülen spektrumdaki uzay radyasyonunu emme konusunda derin bir yeteneğe sahip olduğunu gösterebilir” diye yazdı .
Averesch, mantarların görünürdeki radyoprotektif faydalarının melanin dışındaki biyolojik yaşam bileşenlerinden kaynaklanmasının hâlâ mümkün olduğunu söylüyor. Örneğin, yapısında yüksek sayıda proton (sekiz oksijende ve birer hidrojende) bulunan bir molekül olan su, uzayda hızla ilerleyen protonlara karşı korunmanın en iyi yollarından biridir ; bu, ateşe ateşle karşılık vermenin astrobiyolojik bir eşdeğeridir.
Benzer okumalar için aiağıdaki linke gidilebilir.
- Çernobil felaketinin gerçek bedeli
- Bitkiler Çernobil’in zehirli topraklarını nasıl geri kazandı?
- Çernobil’in terk edilmiş köpeklerine bakan gardiyanlar
Yine de, bulgular uzay tabanlı yaşam sorununu çözmek için ilgi çekici olasılıklar açtı. Hem Çin hem de ABD, önümüzdeki on yıllarda Ay’da bir üs kurmayı planlarken, Teksas merkezli SpaceX, ilk Mars görevini 2026 sonuna kadar başlatmayı ve üç ila beş yıl sonra oraya insan göndermeyi hedefliyor. Bu üslerde yaşayan tüm insanların kozmik radyasyondan korunması gerekecek . Ancak bu üsler için radyoaktif koruyucu bir koza olarak su veya polietilen plastik kullanmak, kalkış için çok ağır olabilir.
Metal ve cam da benzer bir sorun teşkil ediyor. NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’nden astrobiyolog Lynn J. Rothschild, bu malzemeleri uzaya taşıyarak uzay üsleri inşa etmeyi, kabuğunu gittiği her yere taşıyan bir kaplumbağaya benzetiyor. 2020 tarihli bir NASA bülteninde , “[Bu] güvenilir bir plan, ancak çok büyük enerji maliyetleri gerektiriyor,” dedi.
Araştırmaları, Ay veya Mars’ta yetiştirilebilecek mantar bazlı mobilya ve duvarların üretilmesini sağladı . Böyle bir “mikro-mimari”, fırlatma maliyetini düşürmekle kalmayacak, aynı zamanda –eğer Dadachova ve Averesch’in bulguları doğru çıkarsa– uzay yolculuğu yapan insanlar ile dışarıdaki galaktik kozmik radyasyon fırtınası arasında kendi kendini yenileyen bir bariyer olan bir radyasyon kalkanı oluşturmak için de kullanılabilir.
Tıpkı Çernobil’de terk edilmiş bir dünyaya yerleşen o siyah küf mantarları gibi, belki de bir gün Güneş Sistemi’nin başka yerlerindeki yeni dünyalara attığımız ilk adımları koruyabilirler.
* Alex Riley, ödüllü bir bilim yazarı ve Super Natural: How Life Thrives in Impossible Places kitabının yazarıdır. Kendisini Instagram’dan takip edebilirsiniz .