O fungo preto de Chernobyl e a hipótese da radiossíntese

Um lugar proibido - e, ainda assim, cheio de vida

A zona de exclusão de Chernobyl pode estar fora dos limites para seres humanos, mas, desde que o reator da Unidade 4 da Usina Nuclear de Chernobyl explodiu há quase 40 anos, outras formas de vida não apenas ocuparam a área: elas resistiram, se ajustaram ao ambiente e até parecem prosperar.

Uma parte disso provavelmente tem a ver com a ausência de pessoas. Só que, para pelo menos um organismo, a radiação ionizante que ainda persiste dentro das estruturas ao redor do reator pode ser mais do que um risco - pode ser uma vantagem.

Agarrado às paredes internas de um dos prédios mais radioativos do planeta, pesquisadores encontraram um fungo preto incomum, vivendo de maneira surpreendentemente “bem” em condições extremas.

Cladosporium sphaerospermum e a hipótese da radiossíntese

Esse fungo se chama Cladosporium sphaerospermum. Alguns cientistas suspeitam que o pigmento escuro dele - a melanina - possa permitir que ele aproveite a radiação ionizante por um processo análogo à forma como as plantas usam a luz na fotossíntese. Esse mecanismo proposto recebe até um nome: radiossíntese.

O detalhe mais intrigante do C. sphaerospermum é que, embora estudos indiquem que ele se desenvolve muito bem na presença de radiação ionizante, ninguém conseguiu explicar com precisão como isso acontece ou por quê. A radiossíntese continua sendo uma hipótese - e uma difícil de comprovar.

Como o mistério começou na zona de exclusão de Chernobyl

A história ganhou força no fim da década de 1990, quando uma equipa liderada pela microbiologista Nelli Zhdanova, da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia, realizou um levantamento de campo na Zona de Exclusão de Chernobyl. O objetivo era descobrir que tipo de vida - se é que havia alguma - poderia existir no abrigo construído ao redor do reator destruído.

Lá, o grupo ficou espantado ao identificar uma comunidade inteira de fungos e documentar impressionantes 37 espécies. Um ponto chamava a atenção: muitos desses organismos eram de coloração escura, chegando ao preto, com alta concentração do pigmento melanina.

Entre as amostras, C. sphaerospermum apareceu como dominante e, ao mesmo tempo, exibiu alguns dos níveis mais elevados de contaminação radioativa.

E, por mais inesperada que a descoberta já fosse, os resultados seguintes tornaram tudo ainda mais curioso.

Radiação ionizante: por que ela é tão destrutiva (e por que o fungo não “liga”)

A radioterapeuta farmacológica Ekaterina Dadachova e o imunologista Arturo Casadevall - ambos com cargos no Albert Einstein College of Medicine, nos EUA - lideraram uma equipa que observou que expor C. sphaerospermum à radiação ionizante não prejudica o fungo do jeito que prejudicaria outros organismos.

Radiação ionizante é o termo usado para emissões de partículas com energia suficiente para arrancar eletrões dos átomos, transformando-os em iões.

Na teoria pode soar inofensivo, mas, na prática, a ionização consegue quebrar moléculas, atrapalhar reações bioquímicas e até fragmentar o DNA. Para humanos, isso é tudo menos trivial - embora o mesmo princípio possa ser usado para destruir células cancerígenas, especialmente sensíveis a esses efeitos.

Ainda assim, C. sphaerospermum pareceu estranhamente resistente e, mais do que isso, chegou a crescer melhor quando “banhado” por radiação ionizante. Outros testes também indicaram que a radiação ionizante altera o comportamento da melanina fúngica, um achado que merecia ser investigado com mais cuidado.

O artigo de acompanhamento publicado por Dadachova e Casadevall, em 2008, foi o primeiro em que eles propuseram um caminho biológico semelhante ao da fotossíntese.

A ideia era que o fungo - e outros parecidos - estaria a “colher” radiação ionizante e a convertê-la em energia, com a melanina desempenhando um papel equivalente ao da clorofila, o pigmento que absorve luz.

Ao mesmo tempo, a melanina também atuaria como um escudo, reduzindo os efeitos mais nocivos dessa radiação.

De Chernobyl ao espaço: testes com a ISS e o que eles sugerem

Essa leitura parece compatível com resultados descritos num artigo de 2022, em que cientistas relatam o envio de C. sphaerospermum ao espaço, fixando o fungo do lado de fora da ISS para expô-lo à intensidade total da radiação cósmica.

Nessa experiência, sensores instalados sob a placa de Petri mostraram que uma quantidade menor de radiação atravessou o fungo do que atravessou um controlo composto apenas por ágar.

O objetivo desse estudo não era provar nem examinar a radiossíntese, e sim avaliar o potencial do fungo como escudo contra radiação em missões espaciais - uma possibilidade fascinante. Ainda assim, até aquele trabalho, continuava sem resposta o que, exatamente, o fungo está a fazer.

Cientistas não conseguiram demonstrar fixação de carbono dependente de radiação ionizante, ganho metabólico a partir de radiação ionizante, nem um caminho definido de captação de energia.

"A radiossíntese propriamente dita, porém, ainda precisa ser demonstrada, para não falar da redução de compostos de carbono em formas com maior conteúdo energético ou da fixação de carbono inorgânico impulsionada por radiação ionizante", escreve uma equipa liderada pelo engenheiro Nils Averesch, da Universidade Stanford.

A hipótese da radiossíntese é empolgante - parece saída da ficção científica. Mas talvez seja ainda mais impressionante que esse fungo estranho esteja a fazer algo que ainda não entendemos para neutralizar algo tão perigoso para nós.

E ele não é o único. Uma levedura negra, Wangiella dermatitidis, mostra crescimento aumentado sob radiação ionizante. Já outra espécie, Cladosporium cladosporioides, apresenta aumento na produção de melanina, mas não no crescimento, quando exposta a radiação gama ou UV.

Ou seja: o comportamento observado em C. sphaerospermum não é uma regra entre fungos melanizados.

Isso indica uma adaptação que permitiria ao fungo “banquetear-se” com uma forma de luz poderosa o bastante para matar outros organismos? Ou seria uma resposta ao estresse, que melhora a sobrevivência em condições extremas, mas não necessariamente ideais?

Por enquanto, não dá para saber.

O que se sabe é que esse fungo preto, discreto e aveludado está a usar a radiação ionizante de um jeito engenhoso para continuar vivo e talvez até se multiplicar num local perigoso demais para humanos atravessarem com segurança - e que, de facto, a vida encontra um caminho.

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