Costa imaginar que, a les entranyes del reactor número 4 de Txernòbil, allà on la radiació segueix sent capaç de matar una persona en qüestió de minuts, hi hagi alguna cosa que no només resisteixi, sinó que li vingui gairebé “de luxe” aquesta energia letal. Tot i això, això és just el que passa amb uns curiosos fongs negres que, des de fa dècades, porten de cap a científics, astrobiòlegs… i, cada vegada més, a aficionats a la jardineria ia la biotecnologia verda.
Aquests organismes, entre els quals destaca el fong Cladosporium sphaerospermum, semblen fer servir la radiació com si fos una mena de “menjar energètic”. La seva estranya capacitat per créixer en un dels entorns més tòxics del planeta ha obert la porta a idees que fa anys sonarien a ciència ficció: parets vives que protegeixen astronautes, materials biològics que bloquegen raigs còsmics i, per què no, aplicacions en jardineria i cultiu en entorns extrems on la radiació és un problema real.
De desastre nuclear a laboratori viu a l'aire lliure
El 26 d'abril del 1986, una prova de seguretat mal plantejada va convertir Txernòbil en un dels majors desastres mediambientals de la història. L'explosió del reactor 4 va llançar a l'atmosfera un enorme núvol de radionúclids, equivalent, segons diferents càlculs, a centenars de bombes d'Hiroshima, contaminant terres, boscos i ciutats senceres.
La fugida va alliberar unes 200 tones de material radioactiu i va obligar a crear una zona d'exclusió d'uns 30 quilòmetres al voltant de la central, a la frontera entre Ucraïna i Bielorússia. Aquesta àrea va quedar pràcticament vedada per a la vida humana i, segons alguns estudis, podrien passar segles abans que tornar a viure-hi de forma segura, sobretot a l'entorn més proper al reactor, on certs isòtops (com el Cs-137 o l'estronci-90) seguiran actius durant dècades o milers d'anys.
Tot i així, la naturalesa, que sol anar a la seva bola, va començar a donar senyals de recuperació. Boscos joves van envair edificis i carreteres, els llops, senglars, cérvols i ants van trobar un refugi inesperat i la densitat de fauna salvatge a la zona d'exclusió va arribar a ser fins i tot més gran que en moltes reserves protegides properes. Entre arbres recargolats, aus rapinyaires, cigonyes negres, granotes, gripaus i una legió d'insectes, Txernòbil es va convertir en una mena de parc natural radioactiu.
Però el que era realment sorprenent era al cor del desastre. Als anys 90, un grup de científics, entre ells la micòloga ucraïnesa Nelli Zhdanova, va començar a recórrer les ruïnes de la central, entrant en galeries, passadissos i zones on la radiació, mesurada amb comptadors Geiger, seguia en nivells demolidors. El que van trobar en sostres, parets i conductes metàl·lics va ser una cosa tan inquietant com fascinant: una floridura negra que colonitzava les superfícies més contaminades.
El descobriment dels fongs negres radiotròpics
A les primeres campanyes de mostreig dins i al voltant del reactor destruït, Zhdanova i altres equips van identificar més de tres desenes d'espècies de fongs, moltes de tons foscos, gairebé negres, amb parets cel·lulars molt riques en melanina. Entre totes, una espècie va començar a destacar amb llum pròpia (paradoxalment, vivint a la foscor): Cladosporium sphaerospermum.
Aquest fong apareixia recobrint zones amb nivells altíssims de radiació, i ho feia amb una peculiaritat que trencava els esquemes: en comptes de retirar-se de les fonts radioactives, les seves hifes semblaven créixer orientades cap al material radioactiu. A aquest comportament se'l va batejar com radiotropisme. No era només resistència; feia la sensació que el fong “buscava” la radiació.
Qualsevol que conegui una mica la biologia de la radiació sap que això sona a bogeria: la radiació ionitzant (gamma, partícules alfa i beta, protons d'alta energia…) és força més energètica que la llum visible i destrossa l'ADN i les proteïnes de la majoria éssers vius, causant mutacions, càncer o la mort de les cèl·lules. Per això mateix es fa servir, per exemple, en radioteràpia per destruir tumors.
No obstant, les mostres obtingudes a Txernòbil mostraven una cosa molt diferent. No només es veia aquests fongs negres colonitzant materials altament contaminats, sinó que, en comparació amb altres fongs de la zona, mostraven un creixement especialment vigorós en presència de radiació. Això va portar els investigadors a plantejar-se si no estarien, d'alguna manera, aprofitant aquesta energia letal.
Per arrissar el ris, en paral·lel es van observar altres organismes de la zona amb estratègies similars. Per exemple, algunes granotes dels estanys propers presentaven nivells més alts de melanina a la pell, adoptant tonalitats més fosques que semblaven conferir-los cert avantatge en la supervivència a llarg termini. Tot apuntava que, en aquell ecosistema extrem, la melanina hi jugava un paper clau.
Melanina: del color de la pell a l'escut (i possible bateria) contra la radiació
La melanina és un pigment omnipresent: s'encarrega de donar color a la nostra pell, cabells i iris, i també és present en molts animals, plantes i microorganismes. En el nostre cas, sabem que les pells més fosques es protegeixen millor davant de la radiació ultraviolada (UV) del Sol, reduint part del dany que aquesta causa a l'ADN.
Als fongs de Txernòbil, aquesta melanina s'acumula a les parets cel·lulars, conferint-los aquest color negre característic. A diferència d'una cuirassa rígida, la melanina funciona com una espècie d'esponja energètica desordenada: en lloc de reflectir les radiacions, les absorbeix i dispersa la seva energia en múltiples direccions, minimitzant limpacte sobre les estructures vitals de lorganisme.
A més, la melanina és un potent antioxidant. La radiació ionitzant genera radicals lliures i ions molt reactius que fan malbé lípids, proteïnes i àcids nucleics. L'estructura química de la melanina pot capturar molts d'aquests compostos reactius i neutralitzar-los, transformant-los en molècules més estables. Aquesta doble funció –absorbir energia i desactivar radicals lliures– converteix la melanina en un candidat ideal per entendre la resistència d'aquests fongs.
Però els resultats experimentals encara van anar un pas més enllà. El 2007, la científica nuclear Ekaterina Dadakhova, treballant al Col·legi de Medicina Albert Einstein (Nova York), va exposar fongs melanitzats -entre ells ceps similars als de Txernòbil- a fonts de cesi radioactiu. Comparant amb cultius idèntics, però sense radiació, va observar que aquells sotmesos a radiació creixien aproximadament un 10% més ràpid.
L'equip de Dadachova no només va mesurar el creixement, sinó també canvis a la melanina. En irradiar els fongs, el pigment mostrava modificacions estructurals i un comportament compatible amb un transductor d'energia: quelcom capaç de transformar part de l'energia de la radiació en processos útils per al metabolisme del fong. Aquesta idea va portar a encunyar un terme que sonava gairebé herètic: radiosíntesi.
Radiosíntesi: fongs que “mengen” radiació?
La proposta de Dadachova i col·laboradors era tan cridanera com prudent: els fongs melanitzats com Cladosporium sphaerospermum podrien estar utilitzant la radiació ionitzant de forma anàloga a com les plantes usen la llum a la fotosíntesi. Mentre la clorofil·la capta fotons de llum visible per impulsar la cadena de transport d'electrons i produir ATP, la melanina absorbiria radiació molt més energètica i la canalitzaria cap a rutes metabòliques encara no del tot descrites.
D'aquí neix el terme radiosíntesi: un procés mitjançant el qual la melanina convertiria l'energia de la radiació en un impuls extra per al metabolisme fúngic. Segons estimacions citades per la mateixa Dadachova, la radiació ionitzant pot contenir fins i tot un milió de vegades més energia que la llum blanca emprada per les plantes en fotosíntesi, per la qual cosa caldria un “dispositiu” molecular molt potent per rebaixar aquesta energia a nivells útils. I just aquí encaixaria la melanina.
Ara bé, convé no passar-se d'optimistes: encara que les dades de laboratori apunten a un augment de creixement sota radiació ia canvis funcionals a la melanina, encara no s'ha demostrat una ruta metabòlica completa equivalent a la fotosíntesi. No s'ha observat, per exemple, un procés clar de fixació de carboni dependent de radiació ni una conversió directa d'aquesta energia a ATP mesurada pas a pas.
Per això, molts especialistes insisteixen que la radiosíntesi és, avui dia, una hipòtesi ben recolzada, però incompleta. Se sap que la radiació altera la melanina i que els fongs melanitzats poden guanyar avantatge en aquestes condicions, però manca desentranyar el mecanisme exacte, identificar receptors o regions de la melanina implicades i seguir el fil fins als processos bioquímics finals.
Un altre punt important és que no tots els fongs negres es comporten igual. En un treball del 2006, Zhdanova i el seu equip van recol·lectar 47 espècies melanitzades a Txernòbil i només 9 van mostrar un radiotropisme clar cap a una font de cesi-137. Més recentment, el 2022, experiments als Laboratoris Nacionals Sandia (Nou Mèxic) amb fongs melanitzats i no melanitzats sota radiació UV i cesi-137 no van trobar diferències significatives de creixement. És a dir, el fenomen no és ni universal ni automàtic.
Els fongs negres viatgen a l'espai: proves a l'Estació Espacial Internacional
Si hi ha un entorn on la radiació és un maldecap constant, aquest és l'espai. Fora de l'escut de l'atmosfera i la magnetosfera terrestre, els astronautes s'exposen a la trucada radiació còsmica galàctica: una pluja de protons i altres partícules carregades, moltes originades en explosions estel·lars, que viatgen a velocitats properes a la de la llum.
Aquesta radiació travessa amb relativa facilitat materials com el plom i representa un dels majors riscos per a les futures missions de llarga durada a la Lluna, Mart o més enllà. Per això les agències espacials -NASA, ESA, CNSA xinesa, entre d'altres- caminen a la caça d'escuts eficients, lleugers i, si pot ser, fàcils de produir fora de la Terra.
En aquest context, la idea d'usar fongs negres com a “paraigua biològic” contra la radiació va deixar de sonar desgavellada. Entre el 2018 i el 2020, un equip d'investigadors, entre els quals hi havia el bioquímic Nils Averesch (Universitat de Florida), va enviar cultius de Cladosporium sphaerospermum a la Estació Espacial Internacional (ISS) per estudiar-ne el comportament en microgravetat i sota radiació còsmica real.
Les mostres van ser comparades amb cultius de control mantinguts a la Terra. Després de 26 dies d'exposició a la ISS, els científics van observar que els fongs espacials creixien, de mitjana, 1,21 vegades més ràpid que els de control. Això reforçava la idea que la radiació podia estar donant-los un avantatge, encara que els mateixos autors reconeixen que la microgravetat també podria influir en aquesta diferència. De fet, Averesch segueix realitzant experiments a la Terra amb màquines que simulen la ingravidesa per separar tots dos factors.
Una altra part clau de l'experiment va ser mesurar la capacitat dels fongs per bloquejar radiació. Per això, es van col·locar sensors sota una fina capa de miceli de C. sphaerospermum. A mesura que el fong creixia, els detectors registraven una reducció progressiva del flux radioactiu, demostrant que fins i tot una petita “taca” de floridura podia actuar com a escut parcial davant de la radiació ambiental de la ISS.
Aquest resultat no prova per si mateix la radiosíntesi, però sí que confirma que una biomassa rica en melanina -més aigua, sucres i altres components cel·lulars- presenta una capacitat interessant per absorbir i atenuar la radiació. L'aigua, de fet, és un dels millors protectors coneguts davant de protons d'alta energia, gràcies al seu alt contingut en protons (hidrogen). No és casualitat que es plantegin dipòsits daigua com a barrera en dissenys dhàbitats espacials.
Tot i aquestes reserves, el comportament d'aquests fongs en òrbita ha disparat la imaginació de enginyers i arquitectes espacials. Si una fina capa de miceli ja redueix una mica la radiació, què no podria fer una paret completa “cultivada” amb fongs melanitzats, potser combinada amb altres materials biològics?
Fong negre com a blindatge viu: bases lunars, Mart i més enllà
Quan es parla d'enviar humans a la Lluna de forma permanent oa Mart, la pregunta no és només com arribar-hi, sinó com viure-hi sense fregir-se a radiació. Llançar a l'espai tones de plom, formigó o vidre especial és caríssim en termes de combustible i logística. De fet, l'astrobiòloga Lynn J. Rothschild (NASA Ames) comparava aquesta estratègia amb una tortuga carregant la seva pròpia closca: funciona, però és tremendament ineficient.
Per això estan guanyant terreny conceptes com la “micoarquitectura”: utilitzar fongs i altres organismes per fabricar in situ part de la infraestructura de futures bases. Rothschild i el seu equip han desenvolupat prototips de mobles i panells estructurals de miceli que podrien créixer en motlles, endurir-se i servir com a parets o sostres. Si s'hi afegeixen espècies melanitzades amb capacitat radioprotectora, el resultat seria una cosa així com un escut biològic autorreparable.
La idea és senzilla sobre el paper: en lloc de portar tones de materials, enviaries sol petites quantitats d'espores, nutrients i equips de cultiu. Un cop a la Lluna o Mart, els fongs creixerien utilitzant recursos locals (aigua, minerals) i formarien panells, voltes o capes aïllants que, a més, absorbirien bona part de la radiació còsmica que intenta travessar l'hàbitat.
Això no sols té sentit en termes de pes i cost, sinó també de manteniment. Un material viu i melanitzat pot regenerar-se després d'impactes de micrometeorits o petites esquerdes, a diferència de les estructures metàl·liques tradicionals que requereixen reparacions constants. Imagina un hivernacle marcià recobert d'un “pell” de fong negre que protegeix tant les plantes com els que les cultiven.
De fet, i aquí hi entra la connexió amb la jardineria, molts d'aquests dissenys d'hàbitats espacials contemplen mòduls de cultiu de plantes per produir aliment, oxigen i benestar psicològic. Combinar fongs radiotròpics amb cultius vegetals podria donar lloc a sistemes mixtos on el miceli fa d'escut i suport estructural, mentre les plantes s'ocupen de la producció de biomassa comestible i oxigenació.
Aplicacions terrestres i picades d'ullet a la jardineria
La gràcia de tot això és que no cal anar-se'n a Mart per imaginar usos pràctics. Les propietats dels fongs negres de Txernòbil han despertat l'interès d'artistes, arquitectes i biotecnòlegs que hi veuen una eina per gestionar la radiació al nostre propi planeta. Un exemple és el treball de l'arquitecte i l'artista Fernando Cremades, que fa anys que investiga com es podrien fer servir espores seques de fongs radiotròpics per reduir nivells de radioactivitat en zones contaminades.
Cremades ha arribat a dissenyar prototips de dispositius autònoms tipus “dron” o artefacte mòbil que, equipats amb un comptador Geiger i un sistema Arduino, escampen espores quan detecten radiació per sobre de cert llindar. La idea és que el fong colonitzi les superfícies més perilloses, absorbint part de la radiació i, amb el temps, contribuint a la bioremediació d'aquests entorns.
Per avançar en aquest tipus d'aplicacions, s'ha engegat el projecte “Aplicacions del radiotrophic fungi i el seu desplegament en ambients radioactius", en col·laboració amb la Universitat Johns Hopkins i centres com Medialab Matadero (Madrid). L'objectiu és explorar sobre el terreny com podria comportar-se el fong a entorns urbans, magatzems nuclears, hospitals (per exemple, en àrees de radiologia o radioteràpia) i altres espais on la radiació, encara que no arribi a nivells de Txernòbil, continua sent un factor que cal tenir en compte.
I què pinta la jardineria en tot això? Encara que evidentment no plantarem fongs de Txernòbil al parterre del jardí, sí que hi ha un paral·lelisme interessant: aquests fongs són un exemple extrem de com la vida és capaç d'adaptar el seu metabolisme a condicions molt dures. A jardineria i agricultura, cada vegada es presta més atenció a microorganismes beneficiosos del sòl (fongs micorícics, bacteris fixadors de nitrogen, etc.) que ajuden les plantes a resistir estrès, sequera o sòls pobres.
Els fongs radiotròpics amplien aquest horitzó. Inspirats en la seva biologia, es podrien desenvolupar en el futur biofertilitzants o biocobertes protectores per a entorns amb contaminació radioactiva baixa però persistent, o per a zones afectades per accidents nuclears on es vulgui reintroduir vegetació a poc a poc. També s'estudia la possibilitat d'usar melanina fúngica com a component a materials de jardineria avançada (barreres, pantalles, revestiments d'hivernacles) que esmorteeixin determinades radiacions i protegeixin tant plantes com persones.
A més, el concepte de “jardineria extrema” -cultivar vida a llocs que donem gairebé per perduts- encaixa molt bé amb la història de Txernòbil. Allà on tot semblava mort per sempre, molses, herbes, arbres i fongs han muntat un ecosistema nou. Entendre què fa possible aquesta recuperació, i com certs organismes la lideren, ens pot donar pistes per rehabilitar espais degradats aquí i ara.
Vista amb certa perspectiva, la història dels fongs negres de Txernòbil connecta desastre nuclear, biologia extrema, exploració espacial i jardineria de formes que fa unes dècades haurien sonat impossibles. Des del descobriment de Cladosporium sphaerospermum a les parets del reactor 4 fins als experiments a l'Estació Espacial Internacional i als projectes de micoarquitectura, el que emergeix és una idea potent: la vida no només resisteix, també es reinventa per fer servir com a recurs allò que semblava pur verí. Entendre a fons com ho aconsegueix aquest fong -i com podem treballar-hi sense perdre de vista els riscos- pot canviar tant la nostra manera de protegir astronautes com de dissenyar jardins, hivernacles i paisatges en un planeta que, poques vegades com ara, necessita aliats tan resilients.
