Žemėje beveik nėra nė vienos vietos, kur egzistuojantys organizmai nesugebėtų išgyventi - „gyvenimas randa savo kelią“, kaip yra sakęs išmintingas žmogus. Netgi griūvančio Černobylio branduolinio reaktoriaus sienos, vis dar skleidžiančios radiaciją, yra nusėtos augančiais grybais. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip Černobylio avarija paveikė aplinkinę gamtą, augaliją, gyvūniją ir grybus, bei kokie ilgalaikiai padariniai stebimi ir šiandien.
Radiacijos poveikis grybams: išgyvenimas ir „radiosintezė“
Yra žinoma, kad daugybė grybų rūšių yra prisitaikę augti labai radioaktyvioje aplinkoje, viena tokių vietų - 1986 metais įvykusią atominę katastrofą žyminti Černobylio atominė elektrinė. Mokslininkai teigia, kad yra užfiksuota apie 200 skirtingų grybų rūšių iš 98 genčių. Kai kurios iš šių rūšių yra prisitaikę gyventi aplink buvusios atominės elektrinės griuvėsius.
„Juodieji“ arba „radiotrofiniai“ grybai
Dalis grybų, augančių prie pat Černobylio atominės elektrinės, gauna didelį kiekį radiacijos. Tačiau tiesa yra ta, kad kai kurios grybų rūšys „valgo“ pačią radiaciją. Vadinamųjų „juodųjų“ arba „radiotrofinių“ grybų rūšys yra apsišarvavusios melaninu - tuo pačiu pigmentu, kuris žmogui padeda apsisaugoti nuo intensyvios ultravioletinės spinduliuotės. Toks grybų prisitaikymas augti neįprastoje vietoje leidžia gaunamą spinduliuotę paversti chemine augimo energija, o tai yra savotiška apsauga šiems augalams nuo pavojingos radiacijos.
Mikrobiologas Arturo Casadevall 2007 metais pastebėjo: „Daugelyje komercinių branduolinių reaktorių radioaktyvusis vanduo tampa užterštas melanoziniais organizmais (juodos spalvos pigmentacija). Niekas tiksliai nežino, ką jie ten veikia.“ Tačiau tyrinėtojų atliktos analizės parodė, kad tokie grybai kaip: Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans ir Waangiella dermatitis, augantys Černobylyje ir skleidžiantys radiaciją, gali atlaikyti jonizuojančiąją spinduliuotę, kuri gali būti apie 500 kartų didesnė už foninę. Be to, manoma, kad radiacijos metu tokie grybai gali augti greičiausiai. Kituose moksliniuose tyrimuose pastebėta, kad grybų sporos ir hifai yra nukreipti į sklindantį radiacijos šaltinį tarsi norėdami gauti maisto.
„Po atominės katastrofos grybai buvo pirmieji organizmai, kurie išdygo toje teritorijoje. Mokslininkai norėjo sužinoti, kaip jie gali augti tokioje aplinkoje“, - pasakojo viena iš tyrinėtojų Kasthuri Vankateswaran. Ji pridūrė: „Avarijos vietoje surinkti grybai turėjo daugiau melanino nei tie, kurie buvo už radioaktyvios zonos ribų. Tai reiškia, kad grybų rūšys prisitaikė prie radiacijos aktyvumo. Net 20 procentų grybų buvo radiotrofiniai - jie augo šalia radiacinės spinduliuotės.“
Radiosintezės mechanizmas
Mokslininkai aptiko keistą juodą grybą, Cladosporium sphaerospermum, kuris prisikabino prie vieno iš labiausiai radioaktyvių pastatų Žemėje vidinių sienų. Šis grybas ne tik gyvena, bet ir klesti. Kai kurie mokslininkai mano, kad jo tamsus pigmentas - melaninas - gali leisti jam panaudoti jonizuojančiąją spinduliuotę procese, panašiame į tą, kuriuo augalai panaudoja šviesą fotosintezei. Šis siūlomas mechanizmas netgi vadinamas radiosinteze. Nors mokslininkai įrodė, kad grybas esant jonizuojančiai spinduliuotei klesti, niekas nesugebėjo tiksliai nustatyti, kaip ir kodėl. Šie organizmai buvo tamsios spalvos, su daug pigmento melanino, o C. sphaerospermum dominavo mėginiuose, taip pat parodydamas vieną iš aukščiausių radioaktyvaus užterštumo lygių.
Radiofarmakologė Jekaterina Dadachova ir imunologas Arturo Casadevall vadovavo mokslininkų komandai, kuri nustatė, kad C. sphaerospermum veikimas jonizuojančia spinduliuote nekenkia grybui taip, kaip kitiems organizmams. Jonizuojanti spinduliuotė apibūdina dalelių emisijas, kurios yra pakankamai galingos, kad išstumtų elektronus iš atomų, paverčiant juos joninėmis formomis. Nors teoriškai tai skamba gana nekenksmingai, praktikoje jonizacija gali suskaidyti molekules, trukdydama biocheminėms reakcijoms ir netgi sunaikindama DNR. Tačiau C. sphaerospermum atrodė keistai atsparus ir netgi geriau augo, kai buvo apšviestas jonizuojančia spinduliuote. Kiti eksperimentai parodė, kad jonizuojanti spinduliuotė pakeitė grybų melanino elgesį - tai buvo įdomus pastebėjimas, kurį reikėjo toliau tirti.
2008 m. J. Dadachova ir A. Casadevall paskelbė straipsnį, kuriame pirmą kartą pasiūlė biologinį procesą, panašų į fotosintezę. Atrodė, kad šis grybas (ir kiti panašūs grybai) kaupia jonizuojančiąją spinduliuotę ir paverčia ją energija, o melaninas atlieka panašią funkciją kaip šviesą sugeriantis pigmentas chlorofilas. Tuo pačiu metu melaninas veikia kaip apsauginis skydas nuo žalingesnio tos spinduliuotės poveikio. Tai patvirtina 2022 m. straipsnio išvados, kuriame mokslininkai aprašo C. sphaerospermum nugabenimo į kosmosą ir pritvirtinimo prie Tarptautinės kosminės stoties (ISS) išorės rezultatus - kur jis buvo veikiamas kosminės radiacijos. Ten po Petri lėkštele įrengti jutikliai parodė, kad per grybus prasiskverbė mažesnis radiacijos kiekis nei per kontrolinį dumblių mėginį. Nors šio straipsnio tikslas buvo ne ištirti radiacinę sintezę, o ištyrinėti grybo potencialą kaip radiacinės apsaugos priemonę kosminėse misijose, mes vis dar nežinome, ką iš tiesų daro šis grybas. Mokslininkai nesugebėjo įrodyti, kad anglies fiksacija priklauso nuo jonizuojančiosios spinduliuotės, metabolizmo padidėjimo dėl jonizuojančiosios spinduliuotės - ar apibrėžto energijos surinkimo kelio.
Juodasis grybelis Wangiella dermatitidis taip pat demonstruoja padidėjusį augimą jonizuojančiosios spinduliuotės sąlygomis. Tuo tarpu kita grybų rūšis, Cladosporium cladosporioides, rodo padidėjusią melanino gamybą, bet ne augimą gama arba UV spinduliuotės sąlygomis. Taigi, C. sphaerospermum elgesys nėra būdingas visiems melanizuotiems grybams. Šiuo metu neįmanoma pasakyti, ar tai yra prisitaikymas, leidžiantis grybui maitintis stipria spinduliuote, kuri gali nužudyti kitus organizmus, ar tai yra streso reakcija, kuri padidina išgyvenimo tikimybę sunkiomis, bet ne idealiomis sąlygomis. Žinoma tik tai, kad šis aksominis juodas grybas su jonizuojančia spinduliuote daro kažką gudraus, kad išgyventų ir galbūt net daugintųsi vietoje, kuri yra pernelyg pavojinga žmonėms saugiai vaikščioti.
Černobylio zonos augalija ir gyvūnija
Černobylio atominės elektrinės avarija negrįžtamai pakeitė aplinkinę gyvūniją ir augmeniją - kai kam išsivystė genų mutacijos, pasikeitė kūno spalva ar lapų forma, o kas nerado būdo prisitaikyti, turėjo išnykti. Vis tik dalis žmonių klaidingai romantizuoja šią katastrofą, sakydami, kad radiacija gamtai išėjo į naudą ir pasirodė esanti geresnė nei žmogus. Mokslininkai vieningai sutaria, kad tai nėra tiesa.
1986 m. balandžio 26 d. Sovietų Sąjungoje sprogus Černobylio atominės elektrinės 4-ajam reaktoriui, į atmosferą pateko didžiulis radioaktyviųjų medžiagų kiekis, kuris pražudė su jomis susidūrusius žmones ir gyvūnus, sukėlė ligas, o 30 km spinduliu nuo elektrinės besidriekianti teritorija tapo žinoma kaip draudžiamoji zona; ji iki šiol beveik negyvenama. Dėl radiacinės taršos šioje zonoje užfiksuotos gyvūnų ir augalų mutacijos: kai kurie augalai pakeitė lapų formą, o gyvūnai gimė su fizinėmis deformacijomis. Nors ši branduolinė avarija padarė nepataisomą žalą aplinkinei gamtai, kai kurie žmonės linkę romantizuoti katastrofą, klaidingai sakydami, kad radiacija gamtai išėjo į naudą ir pasirodė esanti geresnė nei žmogus. Verdiktas - melas.
Augalų prisitaikymas ir radiacija
Mokslininkai, ištyrinėję sojų ir linų sėklas, surinktas penki kilometrai nuo buvusio reaktoriaus, nustatė, kad jos palyginti nėra paveiktos radiacijos. „Sėklose aptikome labai mažai radiacijos. Stiebe ir lapuose radioaktyvumo yra, tačiau jis kažkaip blokuojamas ir nepasiekia sėklų“, - sakė Martinas Hajduchas iš Augalų genetikos ir biotechnologijų instituto Slovakų mokslų akademijoje. Tyrėjas tvirtina esąs padrąsintas augalų atsigavimo tempo ir dėl to Černobylio teritoriją apibūdina kaip „kupiną gyvybės“. Jis teigia: „Negaliu patarti valgyti augalus iš Černobylio, tačiau manau, kad kažkuriuo metu tai bus įmanoma.“
Gyvūnijos pokyčiai
Černobylio forumas, sudarytas iš aštuonių Jungtinių Tautų agentūrų, prieš penkerius metus paskelbė savo ataskaitą apie katastrofos palikimą gamtoje. Joje teigiama, kad augalų ir gyvūnų populiacijos po jėgainės sprogimo išaugo, o žmonėms draudžiama zona „paradoksaliai tapo unikaliu bioįvairovės prieglobsčiu“. Išskirtinėje zonoje buvusiomis miestų gatvėmis vaikštinėja briedžiai, šernai, ant stulpų tupi varnos.
Vis dėlto kai kurie mokslininkai su tokiu vertinimu nesutinka. Andersas Molleris iš Prancūzijos radiacijos poveikį gyvūnams aplink Černobylį stebi du dešimtmečius. „Didesnės radiacijos sritys turi mažiau gyvūnų, išgyvenimas ir dauginimasis ten sumažėjęs“, - teigia jis, pridurdamas, jog mutacijų gausiau. A. Molleris yra vienas iš pernai publikuoto tyrimo bendraautorių - studijoje, priešingai Černobylio forumo ataskaitai, teigiama, jog vabzdžių, paukščių ir žinduolių įvairovė srityje mažėja. Anot A. Mollerio, ne visas rūšis radiacija veikia vienodai. Kai kurie paukščiai, tarp jų - ir migruojančios rūšys, yra labiau pažeidžiami radiacijos nei kiti.
M. Hajduchas teigia, kad gyvūnų skaičius draudžiamoje zonoje šiuo metu greičiausiai yra didesnis nei prieš katastrofą - todėl, kad nėra žmonių, kurie medžiotų ar žvejotų. „Bet jei pažvelgtumėte, kiek rūšių tebėra, manau, jų būtų mažiau“, - sakė jis.
Paukščių prisitaikymas ir pažeidimai
Mokslininkai pastebi, kad draudžiamojoje zonoje gyvenantys paukščiai prisitaiko prie nuolatinio radiacinio fono. Dalis jų, didėjant spinduliuotei, demonstruoja didesnį antioksidantų kiekį, mažesnį oksidacinį stresą ir mažiau DNR pažeidimų. Tačiau rūšys, turinčios daugiau feomelanino (raudono, geltono ir auksinio pigmento), pasižymi prastesne kūno būkle, mažesniu antioksidantų kiekiu, didesniu oksidaciniu stresu ir DNR pažeidimais. Todėl aplink Černobylį sumažėjo šių paukščių rūšių populiacija. Be to, radiacijos poveikis sukelia biologinį stresą Černobylio apylinkių kregždėms - jų organizmuose rastas didesnis kiekis kenksmingų molekulių (vadinamų reaktyviosiomis deguonies rūšimis), kurios gali pažeisti ląsteles ir audinius. Pavyzdžiui, baltasis gandras, mėgstantis žmonių draugiją, neapsikentė tokios nykynės ir patraukė ieškoti gyvenamų sodybų.
Žinduolių populiacijos ir mutacijos
Draudžiamojoje zonoje valkataujančius šunis tyrę mokslininkai 2023 m. paskelbė, kad šie šunys genetiškai skiriasi nuo aplinkinių vietovių šunų - jiems nustatyti 52 genai, susiję su reakcija į radiaciją. Manoma, kad šunys per kelias kartas prisitaikė gyventi radiacijos sąlygomis. Tačiau gyvūnų pėdsakus sniege draudžiamojoje zonoje tyrę mokslininkai nustatė, kad radiacija lėmė mažesnę žinduolių gausą aplink Černobylį. Be to, pastebėta, kad plėšrioms rūšims teko keisti savo medžioklės ir mitybos įpročius, kadangi dėl radiacijos poveikio sumažėjo grobio.
TORCH (angl. The Other Report on Chernobyl) ataskaitoje nustatyta, kad radiacija draudžiamojoje zonoje sukėlė chromosomų pažeidimus, padidėjusį sterilumą ir didesnį įvairių gyvūnų rūšių, įskaitant žinduolius, paukščius ir vabzdžius, mirtingumą. Dėl to ne tik mažėjo gyvūnijos populiacijos, bet ir padarytas ilgalaikis poveikis ekosistemų sveikatai. Galiausiai, dalis mokslininkų neabejoja, kad draudžiamojoje zonoje gyvena ne vietinė išlikusi ar prisitaikiusi gyvūnų populiacija, o atvykėliai iš aplinkui. Tyrimai parodė, kad gyvūnai, gyvenantys netoli atominio reaktoriaus, turi daugiau įvairių defektų: pavyzdžiui, pasikeitė spalva ir neteisingai auga galūnės. Šie duomenys prieštarauja nuomonei, kad ekologinė padėtis Černobylyje stabili.
Didėjanti laukinių gyvūnų populiacija
2007 metais Ukrainos prezidentas Viktoras Juščenka pasirašė įsaką, kuriuo remiantis teritorija aplink Černobylio AE paskelbta draudžiamąja zona. Pasivaikščiojimo metu žurnalistai stebėjosi, jog šernai, kurie į medžioklę paprastai traukia esant prieblandai, šiose vietovėse jaučiasi tikri šeimininkai. Vidury dienos jie vaikštinėja apleistų kaimelių gatvėmis, rausiasi soduose ir šniukštinėja po tuščius fermų pastatus. Briedžiai ganosi pamiškėse tarsi karvės, bėgioja miško keliukais.
„Briedžiai yra labai smalsūs padarai“, - pasakojo Grigorijus Sysas, gamtininkas, kuris mėgsta stebėti vis dar radioaktyvaus miško gyvenimą. „Pamatysi, jie kiek pabėgės, o po to sustos“, - sako G. Sysas, rodydamas į jaunų briedžių porą. Šiose vietose, be briedžių bei šernų, dar yra apie 300 vilkų. „Vilkas yra labai protingas ir gudrus žvėris. Jis užsitarnauja bet kokio varžovo pagarbą, - pasakoja gamtininkas, - vienu metu juos medžiojo šimtais, kiekvienai progai pasitaikius. Šaudė net iš malūnsparnių. Bet jie prisitaikė ir išgyveno.“ Dėl to vilkai įsitvirtina apleistuose miškuose ir lankose, nors už „atskirties zonos“ esantys ūkininkai vis dažniau ima skųstis dėl vilkų antpuolių. Laisvai klajojantys šernai lenda į stumbrų ganyklas ir uostinėja šėryklas. „Žiemą mes čia šeriame stumbrus. Užuodę maistą greitai prisistato ir šernai - jie irgi nori gauti savo dalį“, - pasakoja G. Sysas. Pasak jo, labai smagu stebėti, kaip ėdantys stumbrai į šalis vaiko šernus. Gidai teigia randantys ir nemažai meškų bei lūšių pėdsakų. Pasitaiko ir naujakurių - jūrinis erelis, didžiausias erelis Baltarusijoje, laikosi nuošaliai nuo žmonių. G. Sysas sako radęs penkis jūrinio erelio lizdus, o tai, anot jo, rodo, kad vietovė idealiai tinka paukščiams.
Radiacijos poveikis maisto grandinei Skandinavijoje
Praėjus net 33 metams radiacija išlieka problema tiek Švedijoje, tiek Norvegijoje, ypač ūkininkams. „Kas būtų manęs, kad mažas šiaurinės Norvegijos kalnų kaimas gali nukentėti nuo branduolinės avarijos Europoje. Tą naktį buvome bejėgiai. Černobylio avarija rodo, kad mūsų maisto gamyba yra pažeidžiama“, - valstybiniam transliuotojui NRK sakė ūkininkė Laila Hoff. Ji pasakojo, kad visa jos ūkyje pagaminta mėsa turėjo būti naikinama pirmąjį pusmetį po avarijos.
Net ir dabar gyvuliams 37 Norvegijos savivaldybėse atliekami testai prieš juos skerdžiant. Vienas mokslininkų teigia, kad reikės dešimtmečių, kol tokia kontrolė nebebus būtina. Radioaktyvioji medžiaga cezis-137 suyra tik per daug metų. Žemėje vis dar egzistuoja Černobylio avarijos paveiktos teritorijos, įskaitant didelę Norvegijos ir Švedijos dalį. Medžiagą iš dirvožemio perima augalai ir grybai, kuriuos savo ruožtu ėda avys, elniai ir kiti ganomi gyvuliai. Po 1986 m. įvykusios nelaimės cezis-137 paplito daugelyje Šiaurės ir Vidurio Skandinavijos šalių. Oro sąlygos buvo tokios, kad Norvegija ir Švedija buvo tos šalys, kurios labiausiai nukentėjo už Sovietų Sąjungos ribų, daugiausia dėl kritulių. Radiacija paveikė augmeniją įvairiais laipsniais, tačiau taip pat lėmė ganomų gyvūnų, visų pirma avių ir elnių, radioaktyvumą.
Po avarijos šiaurinių elnių mėsoje buvo išmatuota iki 40 000 bekerelių kilogramui (Bq/kg), o avių mėsoje - iki 10 000 Bq/kg. Norvegijos valdžios institucijos nustatė aukščiausią leistiną mėsos kiekį tik 60 Bq/kg, o augintojai turėjo šerti gyvūnus neužterštais atsivežtiniais pašarais. Šis procesas, kai gyvuliai šeriami iš užterštų ganyklų ne radioaktyviais pašarais, siekiant sumažinti mėsos arba pieno radioaktyvumą, turi atskirą pavadinimą - nedfôring. Norvegijos žemės ūkio ir maisto ministerija po avarijos suskirstė šalį į keturias sritis, susijusias su nedfôring: stebėjimo, laisvosiomis, veiksmų ir apsaugos zonas. Iš pradžių buvo 145 savivaldybės, kuriose turėjo būti kontroliuojami gyvūnai. Šiandien jų sumažėjo iki 37. Jei radioaktyvusis kiekis viršija saugią ribą, ūkininkai turi atidėti skerdimą, kol lygis sumažėja.
2017 m. Švedijoje medžiotojai aptiko laukinių šernų bandą, kurių kūnuose užfiksuota spinduliuotė buvo daugiau nei dešimt kartų didesnė už saugų lygį. Aplinkosaugininkai teigė, kad tai aukščiausias lygis, kada nors užfiksuotas Švedijoje. Šernai žemėje ieško maisto, o cezis laikosi žemėje. Elniai ir briedžiai maitinasi krūmais, todėl cezio lygis pas juos mažesnis.
Norvegijoje radioaktyvumo lygis laikui bėgant sumažėjo, tačiau vis dar yra išimčių. Pernai mėsoje ir piene nustatytas radioaktyvumo lygis staiga padvigubėjo. Manoma, kad tai atsitiko dėl neįprastai gausaus grybų derliaus tais metais. Grybai sugeba sugerti daug radioaktyvumo, iki 1000 kartų daugiau nei augalai. Švedijos radiacinės saugos agentūra ramina, kad žmonės neturėtų labai jaudintis dėl radioaktyvaus maisto, nebent jie valgo daug grybų, elnių mėsos ir ežerų žuvų.
tags: #cernobilio #avarijos #pasekmes #augalijai #gyvunijai #grybams