У радіоактивній воді на території аварійної АЕС «Фукусіма-Даїчі» в Японії науковці виявили життєздатні спільноти мікроорганізмів, які не мають відомих адаптацій до іонізуючого випромінювання. Йдеться про бактерії, що з 2011 року існують у торусному приміщенні реактора — підземній камері безпеки, затопленій після цунамі. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікованого в науковому журналі Applied and Environmental Microbiology.
Мікроорганізми у воді аварійної АЕС
Аварія на Fukushima Daiichi Nuclear Power Station у березні 2011 року стала наслідком потужного підводного землетрусу та цунамі, які призвели до затоплення реакторів морською водою та розплавлення активних зон. Після інциденту місто Окума було евакуйоване, а сама станція перетворилася на складний об’єкт довготривалого демонтажу.
Усередині реакторних будівель з часом накопичилися великі об’єми радіоактивної води. Саме в цьому середовищі інженери та науковці зафіксували утворення, схожі на мікробні мати. Наявність життя в умовах підвищеного радіаційного фону привернула увагу дослідників не лише з фундаментального інтересу, а й з практичних міркувань. Відомо, що мікроорганізми можуть прискорювати корозію металів, змінювати хімічний склад води та ускладнювати технічні роботи під час демонтажу ядерних об’єктів.
Яких бактерій знайшли у торусному приміщенні
Зразки води з торусного приміщення — спеціальної камери під реактором, призначеної для зниження тиску пари, — відібрала група японських біологів під керівництвом Томоро Варашіни та Акіо Каная з Keio University. Для аналізу вчені застосували методи генетичного секвенування, що дозволяють визначити склад мікробних спільнот без культивування в лабораторії.
Результати виявилися неочікуваними. Домінуючими виявилися бактерії родів Limnobacter і Brevirhabdus — хемолітотрофні мікроорганізми, які зазвичай трапляються в морському середовищі та отримують енергію з окиснення неорганічних сполук, зокрема сірки та марганцю. Меншу частку спільноти становили бактерії родів Hoeflea та Sphingopyxis, здатні до окиснення заліза.
На відміну від очікувань, у воді не переважали відомі радіаційно-стійкі організми на кшталт Deinococcus radiodurans. Це свідчить про те, що рівень іонізуючого випромінювання в торусному приміщенні був недостатнім для жорсткого природного відбору, який би сприяв виживанню лише екстремофільних видів.
Чому радіоактивне середовище не вбило мікробів
Дослідники наголошують, що поняття «радіоактивна вода» не означає абсолютну несумісність із життям. Рівень опромінення в різних частинах приміщення міг змінюватися з часом і не досягав значень, смертельних для всіх форм мікроскопічного життя. У таких умовах бактерії могли повільно розмножуватися без необхідності формувати спеціальні механізми захисту від радіації.
Додатковим чинником виживання, ймовірно, стали біоплівки — щільні спільноти мікроорганізмів, укриті слизовою позаклітинною матрицею. Простими словами, це своєрідний «захисний наліт», подібний до слизького шару на камінні у водоймах або всередині труб. Така структура може частково екранувати клітини від впливу іонізуючого випромінювання та інших стресових факторів.
Факт виживання звичайних, а не радіаційно-стійких бактерій має практичне значення для процесу демонтажу АЕС «Фукусіма-Даїчі», який триватиме десятиліттями. Біоплівки здатні прискорювати корозію металевих конструкцій і знижувати прозорість води, що ускладнює роботи з очищення та демонтажу реакторних приміщень.
Водночас дослідження доповнює наукове уявлення про межі впливу радіації на живі організми. Воно показує, що іонізуюче випромінювання не завжди призводить до формування «екстремальних» форм життя, а інколи створює умови, в яких звичайні організми можуть існувати завдяки базовим біологічним властивостям.
