El fong que viu de la radioactivitat

Txernobil.jpg Les plantes viuen gràcies a la fotosíntesi. Disposen de pigments com la clorofil·la que capten l’energia de la llum i la fan servir per moure electrons d’una banda a l’altra fins que fabriquen molècules que, en certa manera “emmagatzemen” part d’aquella energia i queda disponible per mantenir el metabolisme. És un fenomen fantàstic que es troba a l’arrel de gairebé tota la biosfera.

De totes maneres, hi ha alguns microbis que poden viure sense necessitat d’aquest mecanisme. Poden extreure energia de reaccions químiques aprofitant productes presents en determinats ambients. Per exemple, els bacteris sulforeductors obtenen la seva energia oxidant sulfats i no els cal llum per res.

Però uns de realment sorprenents són uns fongs, com Cryptococcus neoformans,  que creixen la mar de feliços entre les restes del reactor de Txernòvil. S’anomenen fongs radiotròfics i, tal com el nom indica, obtenen l’energia a partir de la radioactivitat present a la central nuclear. Dosis de radiació que resultarien letals per la majoria d’organismes son una font d’aliment per aquests organismes d’aspecte similar a la floridura. De fet, al laboratori es va veure que creixien millor com més radiacions beta o gamma (radiacions ionitzants) revien.

En el fons, la vida presenta tantes adaptacions i la trobem en ambients tan extrems, que descobrir uns fongs que treuen energia de la radioactivitat ja no sorprèn massa. L’intrigant era per quin mecanisme ho feien. I la clau va resultar ser una molècula que compartim amb ells. La melanina. Aquest pigment el fem servir per protegir la pell de les radiacions solars. La molècula capta la radiació i aquesta no arriba fins al DNA cel·lular. Però l’energia de les radiacions no desapareix (per allò que l’energia no es crea ni es destrueix, només es transforma). Quan la melanina capta la radiació els seus electrons es reorganitzen i tot seguit tornen a l’estat inicial alliberant calor. Al final transforma energia dels raigs UV en energia tèrmica.

Doncs en el cas dels fongs radiotròfics, han trobat la manera d’unir la melanina a una cadena de proteïnes que recullen l’energia captada per la radiació, de manera que enlloc de calor, fabriquen molècules que emmagatzemen l’energia en un procés més o menys equivalent a la fotosíntesi o a les cadenes de transport d’electrons d’altres organismes. Els detalls no estan clars, però no deixa de ser un exemple de la extraordinària capacitat de la vida per adaptar-se i treure profit de les circumstàncies aparentment més adverses.

Tot té un preu, però. D’aquest mateix fong n’hi ha formes que no fabriquen melanina. Si al medi hi ha radiacions, sense melanina es moren de seguida, però si no n’hi ha, creixen molt millor que els seus col·legues radiotròfics. Aparentment la maquinària metabòlica que permet viure dins un reactor nuclear és molt cara de mantenir i en condicions ambientals més amables resulta un inconvenient per competir amb altres organismes.

També cal anar amb compte amb com s’interpreta això. Hi ha qui creu que poden ser un mecanisme per “netejar la radioactivitat” de l’indret. Si els fongs s’alimenten amb radioactivitat deu voler dir que se la mengen i si se la mengen, la radiació desapareix. Un raonament simple però erroni. N’hi ha prou en pensar que les plantes s’alimenten de llum, però no “netegen” de llum cap zona. Els isòtops radioactius que hi ha seguiran emetent radiacions impertorbables durant el temps que els toqui. Per cert, menjar-nos aquests fongs tampoc ens serviria per estar protegits de les radiacions.

10 comentaris

  • Daniel

    20/11/2013 15:23

    Carquinyol. Tot deu ser questio de dosi. En tot cas aquests fongs tenen moltíssima melanina (de fet, son ben negres) que deu actuar com escut més o menys protector. De fet, resistesixen dosis 500 vegades superirors a les que resistim nosaltres. Però al final també els deu fotre.

    Josep Mª En realitat és una mica el que fem amb la melanina per posar-nos morenos, pero amb una eficiencia molt menor. I, es clar, no en treiem energia. Que aquest és el gran mérit d’aquests fongs.

    Pau. No. L’energia que aprofiten és de radiacions beta i gamma. No se si els UV també. pel que fa a l’habitabilitat dels expoplanetes, crec que cada vegada anem ampliant el rang de possibilitats.

    Júlia. Ei! El problema no és aprofitar-la sinò generar-la de manera més o menys controlada. Els fongs son uns aprofitats.

    Joan codina. El mecanisme no el tinc massa clar (no se si es conegut amb detall) però crec que en els dos cassos aprofita l’estructura de la melanina, plena d’anells amb electrons més o menys deslocalitzats per fer-los canviar de nivell energètic i en tornar, recuperar-la d’alguna manera. Que la patada la doni un electró accelerat o un foto d’alta energia deu induir un fenòmen similar al final. En tot cas entenc que de les beta no aprofita l’electró. Només l’energia que porta.

    Roger. N’hi ha que de males idees en van sobrats. :-D

  • Roger

    20/11/2013 13:38

    Mhhhh! L’últim no ho havies d’haver dit, Dani. A veure si algú del PP volia fer un Palomares, com el que va fer en Rajoy a Japó ara fa uns dies. És que si ets del PP i gallec i no en fas un, no ets ningú. :P

  • Joan Codina

    20/11/2013 13:33

    A mi em sonava que havien trobat bitxos que treballaven amb sofre a les profunditats de mines a Sud-Àfrica (??) i que aquest sofre era reduït per la radiació nuclear natural. Es a dir, la font d’energia també era d’origen nuclear.

    El que comentes és molt diferent però no ho acabo d’entendre. La radició beta aportaria electrons i alguna cosa n’hauria de fer el fong, aquest cas no el tinc clar.

    El que em sembla maco és el mecanisme amb les gammes. Ha de ser complicat ja que primer les ha de convertir a UV (reduir l’energia de cada fotó més de 10000 vegades). La natura és maca :D

  • Júlia

    20/11/2013 12:15

    Mira! No hem inventat l’energia nuclear! A nosaltres ens calen unes instal.lacions monstruoses, uns enginyers amb uns coneixements avançadíssims, i uns quants desastres conseqüents per obtenir-ne energia, i, en canvi, els fongs aquests, microscòpics, en tenen prou amb una cadena de proteïnes!

  • Pau Bosch

    20/11/2013 11:44

    Mmm… llavors la radiació que els alimenta són els UV. És com la fotosíntesi però en un rang diferent de l’espectre electromagnètic. Això deu ampliar les definicions d’exoplanetes habitables, però el realment impressionant hauria estat que s’alimentés amb radiació de neutrons.

  • Josep Ma Rovira

    20/11/2013 11:39

    Molt bon article, Daniel!!

    Entenc que absorveixen la radiació amb la melanina i la transformen en energia per a consumir més tard. Com la fotosíntesi però en comptes de llum radiació.
    Potser es podria fer una “capa” d’aquests fonge que en absorvir radiació minvés el nivell rera la capa, com amb el plom.
    SI més no, és un article molt interessant i atractiu

  • Carquinyol

    20/11/2013 11:02

    M’he explicat malament, el que volia saber és si la radiació no afecta al seu organisme, independentment de que l’utilitzin com a mitjà d’obtenir aliment.

  • Daniel

    20/11/2013 10:11

    Sinera. Realment, a quasi qualsevol ambient de la Terra podem trobar algun organisme que ha trobat la manera de sobreviure i prosperar. Això si que son emprenedors!

    Carquinyol. No. No tenenprequè ser radioactius perquè fan servir les radiacions que emeten diferents productes, però no incorporen aquests productes. De nou, les plantes obtenen energia de la llum, però això no vol dir que esdevinguin lluminoses.

  • Carquinyol

    20/11/2013 9:22

    I els fongs aquests són radioactius?

    Perquè si ja de per si sembla increïble que un ésser viu sigui capaç ja no només de viure, sinó alimentar-se en aquest ambient, que no sigui radioactiu amb tot el que l’envolta em sembla més estrany i tot !

    Qui l’anava a dir al fong aquest per a què anava a utilizar aquella melanina !

  • Sinera

    20/11/2013 8:43

    Hi ha “bestioletes”, com les que menciones, que semblen tenir una facilitat enorme d’adaptació als entorns més inverossímils. Ho aprofiten tot, fins la radioactivitat. Com és la vida!