La historia que van a leer comenzó a
escribirse algún tiempo atrás, cuando un grupo de científicos encontró
evidencia de que algunos hongos tenían otro talento además de
descomponer la materia orgánica: podían utilizar la radioactividad como
fuente de energía para potenciar su crecimiento. Increíble, ¿no?
De núcleos, radiaciones y superhéroes
El hombre radioactivo de los Simpsons- el superhéroe más famoso y preferido por los niños de Springfield
– obtuvo sus poderes luego de sobrevivir a una explosión nuclear. De
manera similar, algunos hongos con “capacidades asombrosas” sobreviven
en un reactor nuclear destruido tras una explosión.
La radioactividad,
un fenómeno que se produce cuando los núcleos de ciertos átomos
modifican su constitución emitiendo simultáneamente una radiación
característica, puede ser muy peligrosa para los principales
constituyentes de los seres vivos.
Desde
que la radioactividad fue denominada como tal por la reconocida
científica Marie Curie, las aplicaciones de la misma han sido
innumerables, pese a su peligrosidad y letalidad (o en algunos casos
gracias a ella). Se emplea para tratamientos médicos, para
descontaminación de alimentos y sobre todo como fuente de energía en las
plantas nucleares para generar energía eléctrica.
Pero,
como en todo desarrollo que involucre seres humanos, los accidentes han
ocurrido en innumerable cantidad de ocasiones, liberándose al
medioambiente materiales radioactivos y/o radiación. De todos ellos, el
que seguramente más recordaremos debido a su magnitud es el ocurrido en
el pequeño pueblo de Chernóbil (Ucrania), el 26 de
abril de 1986, que concluyó con la explosión de uno de los reactores de
la central nuclear. Como consecuencia de la misma se produjo un escape
de materiales radioactivos que se estimó fue unas quinientas veces más
grande que la bomba atómica liberada en Hiroshima (Japón).
Ciudades enteras fueron evacuadas y para evitar que se siguiera liberando radiación, se sepultó al reactor en un “sarcófago”
de miles de toneladas de cemento. Sin embargo, y a pesar del esfuerzo
por contener la catástrofe, la contaminación radioactiva alcanzó varios
países de Europa y tuvo secuelas que se prolongan hasta nuestros días.
La vida se abre paso entre las ruinas radioactivas
Catorce años después del desastre, científicos ucranianos publicaron un estudio reportando
el hallazgo de una extensa comunidad de especies fúngicas que crecían
dentro del reactor nuclear abandonado. Allí donde las radiaciones
matarían a un ser humano luego de un corto tiempo de exposición, algunos
hongos habían encontrado un lugar para vivir.
Los
estudios científicos realizados en la zona del desastre no solo poseían
un interés teórico, sino más bien práctico, ya que esta proliferación
fúngica provoca daños en la estructura de hierro y concreto del
sarcófago que pueden afectar la durabilidad del mismo.
A partir de muestras tomadas de la zona del reactor se lograron recuperar 37 especies de micromicetos pertenecientes a 19 géneros diferentes. Los micromicetos son hongos de tamaño microscópico,
que a diferencia de los que solemos conocer (macromicetos), no poseen
las estructuras visibles denominadas cuerpos fructíferos y que llamamos
comúnmente como setas (cuando crecen por encima del
suelo). En muchos casos, los micromicetos están representados por lo que
solemos identificar como mohos.
La
mayoría de las especies recuperadas eran saprófitas del suelo y
plantas, es decir, organismos que obtienen su alimento a partir de
materia en descomposición de dichos lugares. También se encontraron
algunos patógenos de plantas que se estima que llegaron allí por
corrientes de aire que arrastraron a las esporas. Además, se observó que
las especies Cladosporium sphaerospermum, Penicillium hirsutum, Aspergillus versicolor y Aureobasidium pullulans,
estaban muy adaptadas a altas dosis de radiactividad, ya que fueron
constantemente aisladas de muestras tomadas de la zona del reactor, en
distintas ocasiones. Llamativamente, alrededor del 80 % de los hongos aislados tenían pigmentación negra.
Los reportes científicos siguieron acumulándose, y en el año 2004 otra publicación científica informaba una extraña novedad: algunos de estos hongos hallados en Chernóbil podían detectar la fuente de radioactividad y orientar su crecimiento hacia ella.
El secreto está en la melanina
La sustancia de color negro que predominaba en los hongos hallados era la melanina,
la misma que da pigmentación y protege nuestra piel del sol. Esto
sugería un posible rol protector o ventaja ante la presencia del
compuesto en estos organismos.
Un estudio publicado por la revista PLOS
en el año 2007 aportó explicaciones sobre el vínculo entre los hongos,
la melanina y las radiaciones ionizantes (radioactividad), y sugirió que
la melanina no solo tenía un rol protector.
Según este estudio, el hongo Cryptococcus neoformans, qué
solo sintetiza melanina bajo ciertas condiciones, era capaz de captar
la radioactividad con ayuda del pigmento y utilizarla para potenciar su
crecimiento. Por otra parte, especies como Cladosporium sphaerospermum, predominante
en el reactor nuclear destruido, manifestaban un mayor crecimiento en
presencia de radiaciones ionizantes en todas las condiciones ensayadas.
El trabajo proponía un complejo mecanismo por el cual la melanina atrapaba esta energía y la transferiría al NADH
(dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido), una de las moléculas
que los seres vivos utilizan para intercambiar energía entre diversos
procesos metabólicos.
Los hongos
habían estado utilizando melanina para convertir la radiación en energía
química y potenciar su nutrición gracias a la radioactividad. De forma
similar a las plantas que utilizan la radiación solar para síntesis de
compuestos orgánicos que les servirán de alimentos, sólo que en este
caso, la frecuencia de la radiación electromagnética que se utiliza, es
diferente. Los científicos denominaron a estas especies que poseen la
capacidad de convertir radiaciones gama y beta (radiaciones ionizantes)
en energía química para el crecimiento: “radiotróficas”.
Dinosaurios, hongos e hipótesis
Las
investigaciones continúan y se han formulado muchas hipótesis sobre el
tema. Cierta evidencia indica que los hongos melanizados (con
pigmentación negra) abundaban en el cretácico, cuando nuestro planeta
sufrió un enorme bombardeo de radiaciones cósmicas, proponiéndose
incluso, que habrían estado relacionados con la extinción de los dinosaurios.
Las
aplicaciones podrían ser diversas. Desde biorremediación hasta
nutrición. Según algunos investigadores, estos hongos podrían ser parte
del menú para futuras misiones espaciales dado que la radiación
ionizante es frecuente en el espacio exterior. Los astronautas podrían
ser capaces de ‘confiar’ en los hongos como una fuente de alimento
inagotable en misiones largas.
Considerados por algunos investigadores como los seres vivos que podrían ayudar salvar el mundo,
los hongos poseen capacidades asombrosas entre las que se encuentra
beneficiarse de la radioactividad. La diversidad de formas de vida sobre
el planeta es enorme… e incluso, sus capacidades nos siguen
sorprendiendo.
Bibliografía consultada:
*Introduction to Fungi. 3erd Ed. Cambridge.
*Zhdanova N., Zakharchenko V., Vember V., Nakonechnaya L. (2000). Fungi from Chernobyl: mycobiota of the inner regions of the containment structures of the damaged nuclear reactor. Mycological Research, Vol 104.
*Zhdanova N., Tugay T., Dighton J., Zheltonozhsky V., Mcdermott P.(2004). Ionizing radiation attracts soil fungi. Mycological Research, Volume 108.
*Casadevall A. (2005) Fungal virulence, vertebrate endothermy, and dinosaur extinction: is there a connection? Fungal Genetics and Biology, Volume 42.
*Dadachova E, Bryan RA, Huang X, Moadel T, Schweitzer AD, et al. (2007) Ionizing Radiation Changes the Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi. PLoS ONE 2(5): e457.
*Zhdanova N., Zakharchenko V., Vember V., Nakonechnaya L. (2000). Fungi from Chernobyl: mycobiota of the inner regions of the containment structures of the damaged nuclear reactor. Mycological Research, Vol 104.
*Zhdanova N., Tugay T., Dighton J., Zheltonozhsky V., Mcdermott P.(2004). Ionizing radiation attracts soil fungi. Mycological Research, Volume 108.
*Casadevall A. (2005) Fungal virulence, vertebrate endothermy, and dinosaur extinction: is there a connection? Fungal Genetics and Biology, Volume 42.
*Dadachova E, Bryan RA, Huang X, Moadel T, Schweitzer AD, et al. (2007) Ionizing Radiation Changes the Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi. PLoS ONE 2(5): e457.
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por Cecilia Di Prinzio
por Cecilia Di Prinzio
Biotecnóloga, docente y con ganas de hacer cosas para construir un mejor mañana.
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Visto en :http://www.acercaciencia.com/2014/07/11/hongos-radiotroficos-se-benefician-de-la-radioactividad/
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