Після аварії на АЕС «Фукусіма-Даїчі» у 2011 році здавалося очевидним: простір під зруйнованими реакторами перетворився на абсолютно мертву зону. Високий рівень іонізуючого випромінювання, радіоактивні відходи, затоплені приміщення — усе це виглядало несумісним із життям. Але реальність, як з’ясувалося, набагато складніша і дивовижніша.
Неочікуване життя в радіоактивній воді
Поки станція роками стояла покинутою, вода поступово проникала всередину будівель реакторів і змішувалася з радіоактивними залишками. Цей застійний коктейль вважали практично непридатним для існування будь-яких організмів. Проте з часом з’ясувалося, що в ньому буквально кишать мікроорганізми.
Для фахівців, які займаються демонтажем атомних станцій, це погана новина: бактерії здатні прискорювати корозію металів, погіршувати видимість у воді та ускладнювати роботи з очищення. Саме тому японські біологи Томоро Варашина та Акіо Канай з університету Кейо вирішили детально вивчити, хто ж саме оселився у радіоактивній воді під реактором.
Відкриття, яке здивувало навіть науковців
Зразки води взяли з так званої торусної камери — приміщення під будівлею реактора, де рівень радіації залишається дуже високим. Учені очікували знайти там «суперстійкі» мікроби, відомі своєю здатністю витримувати екстремальне опромінення. Наприклад, бактерії на кшталт Deinococcus radiodurans, які переживають дози радіації, смертельні майже для всього живого.
Але результати аналізу, опубліковані в журналі Applied and Environmental Microbiology, перевернули ці уявлення. У воді домінували зовсім інші бактерії — представники родів Limnobacter та Brevirhabdus, які не мають спеціальних генетичних механізмів захисту від радіації.
Хто вони і чим живуть
Ці мікроорганізми належать до хемолітотрофів — бактерій, які отримують енергію не з органіки, а з неорганічних речовин. Вони «живляться», окиснюючи сірку, марганець або інші сполуки. Окрім них, у зразках знайшли меншу кількість бактерій, що окиснюють залізо, з родів Hoeflea та Sphingopyxis.
Спільна риса майже всіх виявлених мікробів — здатність активно руйнувати метал. Саме ці бактерії найчастіше спричиняють корозію труб, резервуарів і конструкцій у промислових умовах.
Як вони виживають під радіацією?
Найбільша загадка — чому ці бактерії взагалі здатні жити в такому середовищі. Дослідники звернули увагу на те, що мікроорганізми формують біоплівки — слизькі колонії, які вкривають поверхні металів. Є припущення, що цей шар слизу частково захищає клітини від радіаційного впливу, працюючи як своєрідний екран.
Цікаво й те, що частка справді радіаційно стійких бактерій у зразках була мізерною. Це означає, що саме радіація не стала головним фактором відбору. Натомість вирішальну роль відіграли хімічні умови та наявність металів, які ці бактерії можуть використовувати у своєму метаболізмі.
Привіт з океану
Ще одна несподівана деталь: багато знайдених мікробів зазвичай мешкають у морській воді. Вчені не виключають, що вони потрапили всередину станції разом із хвилями цунамі у 2011 році. Або ж їхні «морські» адаптації випадково виявилися корисними й у радіоактивному підземеллі реактора.
Чому це важливо
Це відкриття має не лише наукове, а й практичне значення. Якщо під час демонтажу АЕС не враховувати вплив таких бактерій, корозія може серйозно ускладнити й без того небезпечні роботи. Розуміння того, які саме мікроорганізми там живуть і як вони поводяться, допоможе краще планувати очищення та захист конструкцій.
Фукусіма ще раз нагадує: життя здатне знаходити шлях навіть там, де ми його зовсім не очікуємо. Іноді не завдяки «суперздібностям», а через дивовижне поєднання обставин, хімії та біології.