Μικρόβια στη Φουκουσίμα βρέθηκαν απρόσμενα αλώβητα από την ραδιενέργεια
Αυτή η εικόνα δείχνει τον πυρηνικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής Saint-Laurent στη Γαλλία, ένα μέρος για το οποίο ο κόσμος μιλάει συχνά αλλά σπάνια κατανοεί. Η επιστήμη και η βιωμένη εμπειρία πρέπει πάντα να υπερισχύουν των αφηγήσεων που βασίζονται στον φόβο στην παγκόσμια συζήτηση για την ενέργεια.Τα ηλιοτρόπια χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν στον καθαρισμό μετά από μια πυρηνική καταστροφή. Είναι υπερσυσσωρευτές, ικανοί να απορροφούν τοξικά βαρέα μέταλλα από το έδαφος και έχουν φυτευτεί τόσο στο Τσερνόμπιλ όσο και στη Φουκουσίμα σε μια προσπάθεια να βοηθήσουν στην αποκατάσταση του εδάφους.
Στα εξαιρετικά ραδιενεργά σημεία της Γης, η ζωή μπορεί να γίνει αρκετά παράξενη - από μύκητες που φαίνεται να ευδοκιμούν μέχρι μια έκρηξη ποικιλομορφίας σπονδυλωτών ελλείψει ανθρώπινης παρέμβασης.
Μια διαφορετική ιστορία έχει προκύψει στον πυρηνικό σταθμό Fukushima Daiichi στην Ιαπωνία. Εκεί, στο δωμάτιο με το τόρο κάτω από τον αντιδραστήρα, μια κοινότητα μικροβίων φωλιάζει ήσυχα στο σκοτάδι από τότε που ένας σεισμός πλημμύρισε την εγκατάσταση με θαλασσινό νερό το 2011.
Σε άλλα μέρη του κόσμου, οι μορφές ζωής που εκτίθενται σε ακτινοβολία τείνουν να αναπτύσσουν ανεπαίσθητα νέα χαρακτηριστικά . Αυτό που κάνει τις μικροβιακές κοινότητες της Φουκουσίμα τόσο αξιοσημείωτες, όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες το 2024 , είναι ότι φαίνεται να μην έχουν ειδικές προσαρμογές.
Η ιστορία τους είναι μια ιστορία αντοχής που διευκολύνεται από ένα σύνολο χαρακτηριστικών που τους επιτρέπουν να επιβιώνουν σε συνθήκες όπου άλλοι οργανισμοί μπορεί να αποτύχουν.
Το πυρηνικό ατύχημα στη Φουκουσίμα τον Μάρτιο του 2011 ήταν το άμεσο αποτέλεσμα ενός υποθαλάσσιου σεισμού στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας, ο οποίος προκάλεσε τσουνάμι που έπληξε τον σταθμό παραγωγής ενέργειας στην ακτή της πόλης Οκούμα, στην επαρχία Φουκουσίμα, πλημμυρίζοντάς τον με νερό και προκαλώντας τήξεις στον πυρήνα του .
Η πόλη εκκενώθηκε αμέσως και έκτοτε παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό έρημη, με μόνο περιορισμένο αριθμό κατοίκων να επιστρέφουν τα τελευταία χρόνια, μαζί με επιστήμονες και συνεργεία καθαρισμού.
Αλλά μέσα στα κτίρια των αντιδραστήρων, προέκυψε ένα νέο πρόβλημα. Συσσωρεύτηκαν τεράστιες ποσότητες ραδιενεργού νερού και, όπως παρατήρησαν οι μηχανικοί, μέσα σε αυτό το νερό υπήρχαν βλαστοί που έμοιαζαν πολύ με μικροβιακά στρώματα.
Δεν πρόκειται για μια ασήμαντη ανησυχία. Ο παροπλισμός ενός πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι ένα περίπλοκο και δεκαετιών έργο που, όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες μετά το πυρηνικό ατύχημα στο Θρι Μάιλ Άιλαντ το 1979, μπορεί να παρεμποδιστεί σοβαρά από μικρόβια, τα οποία μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση των μετάλλων, ακόμη και να μειώσουν την ορατότητα στο νερό, περιπλέκοντας τις εργασίες καθαρισμού.
Έχοντας κατά νου αυτή την ανησυχία, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τους βιολόγους Τομόρο Γουαρασίνα και Άκιο Κανάι του Πανεπιστημίου Κέιο στην Ιαπωνία έλαβε δείγματα από το εξαιρετικά ραδιενεργό νερό του δωματίου με το τόρο - ενός θαλάμου ασφαλείας κάτω από τον αντιδραστήρα, σχεδιασμένου να απορροφά την πίεση του ατμού - και υπέβαλε τα δείγματα σε γενετική αλληλούχιση για να εντοπίσει ποια μικρόβια ήταν παρόντα.
Χάρτης που δείχνει τον τόπο δειγματοληψίας μικροβίων.Τοποθεσία του δωματίου με τοροειδή δομικά στοιχεία στον πυρηνικό σταθμό Fukushima Daiichi. (Warashina et al., Appl. Environ. Microbiol. , 2024).
Με βάση προηγούμενες μελέτες και μικρόβια που βρέθηκαν σε τοποθεσίες όπως το Τσερνομπίλ , ανέμεναν να βρουν μια σειρά από είδη ανθεκτικά στην ακτινοβολία, όπως το Deinococcus radiodurans - έναν από τους πιο ανθεκτικούς στην ακτινοβολία οργανισμούς που είναι γνωστοί - και το Methylobacterium radiotolerans .
Αντίθετα, ανακάλυψαν κάτι εκπληκτικό. Οι κυρίαρχοι οργανισμοί ανήκαν στα γένη Limnobacter και Brevirhabdus - χημειολιθοτροφικά βακτήρια που συνήθως απαντώνται σε θαλάσσια περιβάλλοντα όπου οξειδώνουν ανόργανες ενώσεις όπως το θείο και το μαγγάνιο. Ένα μικρότερο ποσοστό των βακτηρίων ανήκε στα γένη Hoeflea και Sphingopyxis , τα οποία οξειδώνουν τον σίδηρο.
Το ίδιο το νερό ήταν εξαιρετικά ραδιενεργό, αλλά σε σύγκριση με τις κοινότητες που βρίσκονται αλλού, αυτά τα είδη δεν είχαν ιδιαίτερη αντοχή στην ακτινοβολία. Αυτό υποδηλώνει ότι το επίπεδο ιονίζουσας ακτινοβολίας δεν ήταν επαρκές για να αποτρέψει την ανάπτυξη των μικροβιακών κοινοτήτων με την πάροδο του χρόνου με τρόπο που να προάγει την επιβίωση των ανθεκτικών στην ακτινοβολία ειδών εις βάρος των άλλων.
Υπάρχει ένα ακόμη κρίσιμο κομμάτι του παζλ. Τα μικρόβια πιθανότατα ζούσαν σε βιοφίλμ - «χαλάκια» μικροβίων που προστατεύονταν από μια γλοιώδη εξωκυτταρική μήτρα, η οποία μπορεί να παρείχε ένα επίπεδο προστασίας από την ιονίζουσα ακτινοβολία στον θάλαμο, ανέφεραν οι ερευνητές.
Αξίζει να δοθεί προσοχή σε αυτό. Τα βιοφίλμ μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση των μετάλλων και, εάν τα μικρόβια που σχηματίζουν βιοφίλμ είναι αυτά που είναι πιθανότερο να επιβιώσουν σε ραδιενεργά νερά, τότε αυτό παρουσιάζει μια προβλέψιμη επιπλοκή που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά τον παροπλισμό πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.
Και αυτά τα βακτήρια δεν χρειάζονταν κανένα βιολογικό κόλπο για να το κάνουν. Η ακτινοβολία δεν ανάγκασε τη ζωή σε παράξενες νέες στρατηγικές επιβίωσης ούτε απαιτούσε ακραιόφιλες ικανότητες. Αντίθετα, δημιούργησε ένα εξαιρετικό περιβάλλον όπου μια αρκετά συνηθισμένη ζωή μπορούσε παρ' όλα αυτά να επιβιώσει.
Αυτό είναι πραγματικά θαυμάσιο, ακόμα κι αν τώρα θέτει ένα πρόβλημα που δεν μπορούμε να αγνοήσουμε.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Applied and Environmental Microbiology .
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα ScienceAlert
περισσότερα,
Microbiome analysis of the restricted bacteria in radioactive element-containing water at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station- Authors: Tomoro Warashina https://orcid.org/0009-0003-1127-3768, Asako Sato, Hiroshi Hinai, Nurislam Shaikhutdinov, Elena Shagimardanova, Hiroshi Mori, Satoshi Tamaki, Show All (22 Authors) , Akio Kanai https://orcid.org/0000-0002-6362-2419 akio@sfc.keio.ac.jp
https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.02113-23
https://www.sciencealert.com/microbes-in-fukushima-found-surprisingly-unscathed-by-radiation