De flesta känner nog till att melaniner är de pigment som ger oss vår hudfärg. Den gängse uppfattningen är att melaninets huvudsakliga uppgift är att skydda oss från solens skadliga UV-strålning - det är därför människor som bor närmare ekvatorn är naturligt mer mörkhyade än de som bor här uppe i norr - och det är därför vi blir solbrända när vi är ute i solen.
Nu har en studie som publicerades i PLoS One häromdan visat att melaniner hos en del svampar förmodligen också kan användas för att fånga in radioaktiv strålning och omvandla den till för svampen användbar energi. Melaninpigmenterade svampar växte nästan dubbelt så snabbt när de utsattes för radioaktiv strålning i en dos ca 500 gånger högre än bakgrundsvärdet.
En del melaninpigmenterade svampar tycks faktiskt rentav vara specialiserade på att växa i radioaktiva miljöer som t.ex. på och kring Tjernobyl och söker sig aktivt mot radioaktiv strålning. Det tycks alltså som att vi får lägga till ordet "radiotrofer" till vår ordlista för att beskriva organismer som utvinner energi ur radioaktiv strålning.
Kanske har också vårt mänskliga melanin dubbel funktionalitet? Helt omöjligt är det inte...
Källa:
E Dadachova, R A Bryan, X Huang, T Moadel, A D Schweitzer, P Aisen, J D Nosanchuk & A Casadevall. 2007. Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi. PLoS ONE 2(5): e457.
Andra bloggar om: vetenskap, forskning, melanin, radioaktiv strålning, svampar
Prenumerera på:
Kommentarer till inlägget (Atom)
Inlägg
7 kommentarer:
mycket intressant. Tyvärr är jag inte tillräckligt insatt i ämnet för att riktigt tillgodogöra mig artikeln (mina biologikunskaper stannar vid att skilja svampar från insekter).
Vilken mekanism använder svampen för att tillgodogöra sig strålningsenergin? Är det bara värmen från strålningen eller är det något lite fiffigare? Rent instinktivt känns det som en alfapartikel genom en organism gör mer skada än nytta, så rimligtvis gäller det någon lite mer specifik strålning.
Författarna spekulerar i att mekanismen kan vara s.k. "Compton scattering", dvs. den infallande strålningen/fotonen interagerar med en elektron i melaninet vilket gör att den avger en del av sin energi till elektronen, samtidigt som en ny foton med lägre energiinnehåll skickas ut.
Den extra energin i elektronen kan sedan användas för att snabba på cellernas elektrontransportkedja - där melaninet är inblandat som en transportör.
Intressant nog så visade de i artikeln att synligt ljus, UV-strålning, värmestrålning och joniserande strålning alla förbättrade melaninets "elektrontransporterande förmåga".
Det heter ju inte joniserande strålning för inte, så att den "elektrontransporterande förmågan" ökar när det slaskar runt massa trasiga molekyler låter inte orimligt. =)
Jag vet inte hur melatoninet är uppbyggt, men det brukar vara svårt för molekyler att tillgodoöra sig fotoner med högre energi än ~10eV utan att . Om det är comtonspridningen de livnär sig på så blr det altså i princip ljuset från strålningen som absorberas. Är experimentet gjort i totalt mörker? Annars brukar det finnas bättre ljuskällor att ta av än radioaktiva preparat. =)
Jag tror nog man kan utesluta vanligt ljus som felkälla i studien.
Intressant är att huvudförfattaren till studien, Zhdanova, tidigare har publicerat en artikel där hon visade att flera svampar som isolerats från Tjernobylområdet aktivt växer i riktning mot både gamma- och betastrålning!
Jag tror definitivt att de är något på spåren, men det vore oerhört intressant att få veta vilken mekanism svamparna använder sig av. Det är ju inte energier som man normalt associerar med biologiska mekanismer.
Om inte annat kan det vara av ganska avgörande intresse för designen av slutförvaret. =)
Hittade en artikel om bakterier som använder radioaktiv strålning som energikälla - fast på ett mer indirekt sätt - men principen kan ju vara liknande för svamparna - en aktivering/strukturförändring av melaninet kan vara ett sätt att fånga energin - sedan återkonverterar de melaninet under produktion av ATP.
Och angående slutförvaret så är det en högst relevant fråga - jag träffade häromåret en doktorand (vars namn jag just nu inte erinrar mig) som studerade strålningståliga bakterier som växte i svenska kärnkraftverk - jag tror dock inte han undersökte ifall de kunde tillgodogöra sig något av energin från strålningen - han bara undersökte vilka som fanns där - men det är ju inte omöjligt att de också snyltar lite.
Hursomhelst, han hade också studerat förekomsten av bakterier i leran som är tänkt att användas för att packa in kopparkapslarna vid slutförvaret med - och där fanns det visst kopparreducerande bakterier... vilket ju skulle kunna tänkas påverka riskbedömningen.
(Men hans analys var inte klar vid tillfället och mina minnesbilder av vad han egentligen hade undersökt är lite vaga så det finns nog ingen större anledning till oro.)
Melanin är en oerhört mycket mer komplicerad molekyl än H2O och radioaktiviteten slår sönder molekylerna väldigt slumpmässigt. Så jag har svårt att se hur svamparna drar nytta av det. Hoppas att de får vidare anslag så de listar ut hur det fungerar, för jag är nyfiken. =)
Själv skall jag se till att de eventuella kopparätande bakterierna runt kapslarna inte får något vatten, så jag tror slutförvaret kommer att bli bra. =)
Skicka en kommentar