‘परमाणु ढाल’: चेरनोबिल कवक विकिरण को रोकता है और मंगल मिशन के लिए एक सफलता हो सकता है |

जीवन अक्सर अनुकूलन के आश्चर्यजनक तरीके ढूंढता है, यहां तक ​​कि उन जगहों पर भी जहां जीवित रहना असंभव लगता है। चेरनोबिल के नष्ट हुए परमाणु रिएक्टर के परित्यक्त खंडहरों के अंदर, वैज्ञानिकों ने एक अजीब काले कवक की खोज की जो न केवल अत्यधिक विकिरण से बचता है बल्कि उसकी ओर बढ़ता हुआ दिखाई देता है और संभवतः ऊर्जा के लिए इसका उपयोग करता है। नासा की अंतरिक्ष जीव विज्ञान टीमों के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय और अल्बर्ट आइंस्टीन कॉलेज ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया है कि यह विकिरण खाने वाला कवक एक दिन मंगल मिशन पर अंतरिक्ष यात्रियों की रक्षा करने में मदद कर सकता है।

चेरनोबिल कवक और विकिरण के साथ इसका असामान्य संबंध

1997 में, यूक्रेनी माइकोलॉजिस्ट नेली ज़्दानोवा ने क्षतिग्रस्त चेरनोबिल रिएक्टर में प्रवेश किया और कुछ अप्रत्याशित पाया। काला साँचा छतों, दीवारों और यहाँ तक कि सुरक्षात्मक धातु नलिकाओं के अंदर भी फैल गया था। उनके सर्वेक्षण में 37 कवक प्रजातियों का दस्तावेजीकरण किया गया, उनमें से कई गहरे रंग की थीं क्योंकि उनकी कोशिकाएँ मेलेनिन से भरी हुई थीं। सबसे प्रमुख प्रजाति, क्लैडोस्पोरियम स्पैरोस्पर्मम, रेडियोधर्मी कणों की ओर बढ़ती हुई प्रतीत होती है, एक व्यवहार जिसे ज़ेडानोवा ने रेडियोट्रोपिज्म कहा है। कवक लगभग ऐसा व्यवहार कर रहा था मानो विकिरण कोई ऐसी चीज़ हो जो वह चाहता हो।मेलेनिन वह वर्णक है जो मानव त्वचा को रंग देता है और हमें सूरज की रोशनी से बचाता है। चेरनोबिल कवक में मेलेनिन बहुत बड़ी भूमिका निभाता प्रतीत होता है। यह न केवल कवक को क्षति से बचाता है बल्कि विकिरण को अवशोषित और निष्क्रिय भी करता है। 2007 में, परमाणु वैज्ञानिक एकातेरिना दादाचोवा ने पाया कि रेडियोधर्मी सीज़ियम के संपर्क में आने पर मेलेनाइज्ड कवक विकिरण के बिना रखे गए कवक की तुलना में लगभग 10 प्रतिशत तेजी से बढ़ता है। उन्होंने सुझाव दिया कि कवक विकिरण को ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए मेलेनिन का उपयोग कर सकता है, इस प्रक्रिया को रेडियोसिंथेसिस कहा जाता है। यह विचार पौधों में प्रकाश संश्लेषण के समान है लेकिन सूर्य के प्रकाश के बजाय आयनीकृत विकिरण द्वारा संचालित होता है।हाल ही में, इस कवक का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने इसकी अजीब क्षमताओं पर दोबारा गौर किया है। नई टिप्पणी में, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में निल्स एवरेश जैसे शोधकर्ता, जिन्होंने सी. स्पैरोस्पर्मम से जुड़े विकिरण प्रयोगों पर काम किया है, ने इस बात पर जोर दिया कि अभी भी कोई सबूत नहीं है कि कवक वास्तव में विकिरण पर “फ़ीड” करता है। उन्होंने कहा कि जबकि जीव स्पष्ट रूप से उच्च विकिरण वाले वातावरण में पनपता है और मेलेनिन आयनीकृत विकिरण के तहत अलग तरह से व्यवहार करता है, इस लाभ के पीछे का सटीक तंत्र अज्ञात रहता है। विशेषज्ञों की इस नवीनीकृत सावधानी ने कवक पर नए सिरे से ध्यान आकर्षित किया है, जिससे यह उजागर हुआ है कि इसका जीवविज्ञान कितना अभी भी एक रहस्य है।मेलेनिन-आधारित अनुकूलन कवक तक सीमित नहीं है। चेरनोबिल क्षेत्र के अंदर रहने वाले पेड़ मेंढक इसके बाहर रहने वाले मेंढकों की तुलना में काफी गहरे रंग के हो गए हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि गहरे रंग के मेंढक दूषित क्षेत्रों में बेहतर जीवित रहते हैं, जो बताता है कि मेलेनिन सुरक्षा और विकासवादी लाभ दोनों प्रदान करता है।सभी अध्ययन सहमत नहीं हैं. चेरनोबिल में कुछ प्रजातियाँ विकिरण के संपर्क में आने पर तेजी से नहीं बढ़ती हैं और कुछ रेडियोधर्मी स्रोतों के प्रति कोई आकर्षण नहीं दिखाती हैं। सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के 2022 के एक अध्ययन में भी उनके द्वारा परीक्षण किए गए कवक में कोई वृद्धि अंतर नहीं पाया गया। इस कारण रेडियोसंश्लेषण एक सिद्धांत बनकर रह गया है। वैज्ञानिकों को अभी तक कोई स्पष्ट चयापचय मार्ग या जैविक तंत्र नहीं मिला है जो साबित करता हो कि कवक विकिरण को ऊर्जा में बदल रहा है। फिर भी, सी. स्पैरोस्पर्मम का व्यवहार असामान्य बना हुआ है और अभी भी पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है।

अंतरिक्ष प्रयोगों से असाधारण क्षमता का पता चलता है

2018 में चेर्नोबिल फंगस के नमूने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन भेजे गए थे। 26 दिनों तक, कवक उच्च स्तर के ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क में था जो पृथ्वी पर किसी भी चीज़ से कहीं अधिक मजबूत है।शोधकर्ताओं ने पाया कि:

इससे पता चला कि कवक प्राकृतिक विकिरण ढाल के रूप में कार्य कर सकता है। यहां तक ​​कि बहुत पतली परत का भी मापने योग्य प्रभाव था। हालाँकि कुछ बढ़ी हुई वृद्धि विकिरण के बजाय माइक्रोग्रैविटी के कारण हो सकती है, परिरक्षण क्षमता स्वयं स्पष्ट थी।

मंगल मिशनों को इस तरह के समाधान की आवश्यकता क्यों है?

मंगल ग्रह की यात्रा करने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के लिए विकिरण सबसे बड़े खतरों में से एक है। ग्रह पर कोई सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र नहीं है और केवल एक पतला वातावरण है। इसका मतलब है कि अंतरिक्ष यात्री लगातार ब्रह्मांडीय किरणों के संपर्क में रहेंगे जो कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकती हैं, कैंसर का खतरा बढ़ा सकती हैं और मस्तिष्क को प्रभावित कर सकती हैं।पारंपरिक परिरक्षण जैसे धातु की दीवारें भारी होती हैं और इन्हें लॉन्च करना बेहद महंगा होता है। कवक से बनी एक जीवित ढाल एक नया दृष्टिकोण प्रदान कर सकती है। कवक अपने आप बढ़ता है, स्वयं की मरम्मत करता है और विकिरण का स्तर बढ़ने पर मोटा हो सकता है। वैज्ञानिक अंतरिक्ष यान के अंदर फंगल परतों का उपयोग करने या यहां तक ​​कि मेलेनिन-समृद्ध जैविक सामग्री के साथ भविष्य के मार्टियन आवासों का निर्माण करने की कल्पना करते हैं।

चेरनोबिल आपदा और इसकी रेडियोधर्मी विरासत

चेरनोबिल आपदा 26 अप्रैल 1986 को चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र के रिएक्टर चार में देर रात सुरक्षा परीक्षण के दौरान हुई थी। रिएक्टर में डिज़ाइन की खामियों और गंभीर मानवीय त्रुटियों के संयोजन से अचानक बिजली की वृद्धि हुई, जिससे विस्फोट हुए जिससे इमारत में आग लग गई और आग लग गई जो कई दिनों तक जलती रही। इस दुर्घटना से यूक्रेन, बेलारूस और यूरोप के कुछ हिस्सों में भारी मात्रा में रेडियोधर्मी सामग्री निकली। जवाब में, अधिकारियों ने मानव जोखिम को सीमित करने के लिए 30 किलोमीटर का बहिष्करण क्षेत्र बनाया, एक ऐसा क्षेत्र जिसमें अभी भी पृथ्वी पर सबसे अधिक रेडियोधर्मी हॉटस्पॉट हैं।

एक आशाजनक विचार जिसे अभी भी उत्तर की आवश्यकता है

यद्यपि परिणाम उत्साहजनक हैं, शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि बहुत कुछ अज्ञात है। रेडियोसिंथेसिस सिद्ध नहीं हुआ है और कवक विकिरण को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने के अलावा अन्य कारणों से भी पनप सकता है। फिर भी, रेडियोट्रोपिज्म का संयोजन, विकिरण के तहत तेजी से विकास, मेलेनिन की सुरक्षात्मक शक्ति और अंतरिक्ष स्टेशन के प्रयोग सभी उल्लेखनीय गुणों वाले एक बहुत ही असामान्य जीव की ओर इशारा करते हैं।चाहे कवक वास्तव में विकिरण पर निर्भर हो या बस इसे असामान्य रूप से अच्छी तरह से सहन कर रहा हो, यह पहले से ही हानिकारक किरणों को रोकने की क्षमता दिखा चुका है। मंगल ग्रह पर जाने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के लिए, परमाणु बंजर भूमि का यह अजीब साँचा एक दिन एक मूल्यवान सुरक्षात्मक उपकरण बन सकता है, हालाँकि वास्तविक मिशन डिज़ाइन का हिस्सा बनने से पहले इस पर और अधिक शोध की आवश्यकता है।