Černé houby rostoucí v troskách černobylského reaktoru. Bakterie schopné během několika hodin znovu poskládat roztříštěnou DNA. A mikroskopičtí „medvídci“, kteří přežívají i kosmické záření. Příběhy organismů, jež obstály tváří v tvář jaderným katastrofám, odhalují, jak funguje evoluce v extrému - a otevírají dveře k biotechnologiím, které by před desetiletími zněly jako science fiction.
Když evoluce poráží atomovou katastrofu
V dubnu 1986 explodoval reaktor černobylské jaderné elektrárny a do okolí uniklo obrovské množství radiace. Podle tehdejších předpokladů měla v okruhu desítek kilometrů zahubit veškerý život. O deset let později ale vědci v troskách reaktoru narazili na něco, co tyto představy zásadně narušilo: černé houby, které nejenže katastrofu přežily, ale v extrémně radioaktivním prostředí dokonce prosperovaly.
Podobné nálezy se později opakovaly i jinde - ve zničené elektrárně ve Fukušimě, na Mezinárodní vesmírné stanici nebo v laboratořích po celém světě. Schopnost organismů odolávat ionizujícímu záření vědci označují jako radiorezistenci. Některé z nich zvládají dávky až 15 tisíc grayů. Pro srovnání: už deset grayů je pro člověka smrtelných. Tyto extrémně odolné formy života ukazují, jak rychle a překvapivě dokáže evoluce reagovat na mimořádné podmínky.
Když evoluce poráží atomovou katastrofu
V dubnu 1986 explodoval reaktor černobylské jaderné elektrárny a do okolí uniklo obrovské množství radiace. Podle tehdejších předpokladů měla v okruhu desítek kilometrů zahubit veškerý život. O deset let později ale vědci v troskách reaktoru narazili na něco, co tyto představy zásadně narušilo: černé houby, které nejenže katastrofu přežily, ale v extrémně radioaktivním prostředí dokonce prosperovaly.
Podobné nálezy se později opakovaly i jinde - ve zničené elektrárně ve Fukušimě, na Mezinárodní vesmírné stanici nebo v laboratořích po celém světě. Schopnost organismů odolávat ionizujícímu záření vědci označují jako radiorezistenci. Některé z nich zvládají dávky až 15 tisíc grayů. Pro srovnání: už deset grayů je pro člověka smrtelných. Tyto extrémně odolné formy života ukazují, jak rychle a překvapivě dokáže evoluce reagovat na mimořádné podmínky.
Houby, které "jedí" radiaci
Archivní snímky z kontrolní místnosti reaktoru č. 4 černobylské jaderné elektrárny dokumentující přítomnost černých hub na stěnách a technickém vybavení.
Když se v roce 2007 původně ruská vědkyně Ekaterina Dadachovová začala detailně zabývat černými houbami z černobylské zóny, narazila na překvapivý jev. Melanizované buňky houby Cladosporium sphaerospermum totiž v prostředí s ionizujícím zářením rostly rychleji než v běžných podmínkách bez radiace.
Pro tento fenomén se vžil pojem „radiosyntéza“. Jde o proces, který vědci přirovnávají k fotosyntéze - s tím rozdílem, že místo světla zde klíčovou roli hraje ionizující záření. Přesný mechanismus ale zůstává nejasný a je stále předmětem intenzivního výzkumu.
Potenciál těchto hub zaujal i kosmické agentury. NASA a Evropská kosmická agentura testovaly C. sphaerospermum na Mezinárodní vesmírné stanici v letech 2018 až 2021. Cílem bylo ověřit, zda by podobné organismy mohly v budoucnu sloužit jako biologický radiační štít a pomáhat chránit astronauty před kosmickým zářením.
Černobylští psi bez radiačních mutací
Na fotografiích: Toulaví psi s modrou srstí v černobylské exkluzivní zóně, Ukrajina, říjen 2025. Zbarvení způsobeno chemickou látkou z toalet.
V letech 2018 a 2019 se vědci z Kolumbijské univerzity zaměřili na genetickou analýzu toulavých psů, kteří žijí v černobylské exkluzivní zóně. Odběry DNA provedli u 302 zvířat: 132 pocházelo z bezprostředního okolí elektrárny, 154 z města Černobyl a 16 psů žilo mimo zónu. Už první výsledky ukázaly, že jednotlivé skupiny jsou geneticky odlišné.
Ještě zajímavější závěry ale přinesla navazující studie publikovaná v roce 2025. Vědci v ní nenašli důkazy, že by hlavní příčinou genetických rozdílů byly mutace přímo vyvolané radiací. Analýza místo toho odhalila takzvanou směrovou selekci v genech, které se podílejí na opravách poškozené DNA a na buněčné odpovědi na stres.
To znamená, že psi nebyli geneticky "zmutovaní" zářením v hollywoodském smyslu - místo toho přežili jedinci s lepší přirozenou schopností opravovat DNA. V roce 2017 byla založena vědecká iniciativa zaměřená na studium černobylských psů poté, co odhady populace přesáhly 800 zvířat.
Fénix mikrobiálního světa
Na snímku: Elektronová mikroskopie bakterie Deinococcus radiodurans v charakteristickém seskupení do tetrád, nejradiorezistentnější organismus.
Bakterie Deinococcus radiodurans patří k nejodolnějším známým organismům na planetě. Bez větších potíží přežije dávku ionizujícího záření přesahující 5 tisíc grayů. Taková expozice její DNA doslova roztrhá na stovky drobných fragmentů - stav, který by byl pro drtivou většinu živých organismů okamžitě smrtelný.
D. radiodurans se ale s podobnou destrukcí dokáže vyrovnat. Během několika hodin aktivuje mimořádně účinné opravné mechanismy a rozlámané úseky genetické informace znovu poskládá do plně funkčních chromozomů.
Černé žáby z Černobylu
Na dvojici snímků: Srovnání rosniček východních z Černobylu: tmavý jedinec s vysokou koncentrací melaninu vlevo, normálně zbarvený jedinec vpravo.
V letech 2017 až 2019 vědecký tým sledoval celkem 189 jedinců rosničky východní (Hyla orientalis) žijících v černobylské exkluzivní zóně. Výsledky studie ukázaly pozoruhodný vzorec: populace, které byly po havárii v roce 1986 vystaveny extrémně vysokým dávkám radiace, mají v průměru o 43,6 procenta tmavší zbarvení než rosničky z oblastí mimo kontaminovanou zónu.
Rozhodující přitom nebyla dnešní úroveň radiace. Tmavší pigmentace jasně korelovala se vzdáleností od nejvíce zamořených míst v květnu 1986, tedy v období bezprostředně po výbuchu reaktoru. To naznačuje, že tmavá barva není reakcí na současné podmínky, ale evolučním dědictvím z doby nejvyšší radiace.
Klíčovou roli zde hraje melanin, konkrétně eumelanin. Tento pigment dokáže neutralizovat volné radikály vznikající působením ionizujícího záření a tím snižovat poškození DNA. U rosniček navíc generační obměna probíhá relativně rychle - samice se začínají rozmnožovat už ve dvou až třech letech. Od roku 1986 tak v oblasti proběhlo zhruba 10 až 15 generací, což je dostatečně dlouhá doba, aby se pod extrémním selekčním tlakem projevily měřitelné evoluční změny.
Neporazitelní mikroskopičtí medvídci
Na obrázku: Zvětšený elektronmikroskopický snímek želvušky (tardigrade), mikroskopického bezobratlého živočicha patřícího mezi nejradiorezistentnější organismy na Zemi.
Želvušky, známé také jako tardigrades, patří k absolutní špičce mezi nejodolnějšími organismy na Zemi. Tito mikroskopičtí bezobratlí dokážou přežít dávky ionizujícího záření v rozmezí 5 000 až 6 000 grayů - tedy více než tisíckrát vyšší, než je pro člověka smrtelná dávka.
Jejich výjimečná odolnost nespočívá v jednom „zázračném“ mechanismu, ale v kombinaci několika biologických triků. Klíčovou roli hrají specializované proteiny, které chrání DNA před rozpadem a zabraňují jejímu poškození. Při vystavení radiaci navíc želvušky dramaticky zvyšují aktivitu genů zodpovědných za opravy genetického materiálu.
Extrémní podmínky pro ně nejsou překážkou ani mimo Zemi. Pokusy na Mezinárodní vesmírné stanici potvrdily, že želvušky dokážou přežít otevřený kosmický prostor i působení kosmického záření.
Epigenetická paměť rostlin
Rostliny v černobylské exkluzivní zóně nemají možnost před radiací uniknout. O to cennější jsou proto data, která vědcům poskytují. Studie z roku 2022 zaměřená na huseníček rolní (Arabidopsis thaliana) ukázala, že chronická expozice nízkým dávkám ionizujícího záření má jasně negativní dopady: snižuje úspěšnost klíčení, zpomaluje růst a narušuje rovnováhu fytohormonů, tedy látek, které řídí vývoj rostlin.
Ještě zajímavější ale byly výsledky u dalších generací. Potomci rostlin z kontaminovaných oblastí vykazovali výrazně vyšší toleranci k akutnímu ozáření dávkou 150 grayů. To naznačuje, že se nejedná jen o krátkodobou stresovou reakci, ale o adaptaci, která se přenáší napříč generacemi.
Od havárie černobylské elektrárny v roce 1986 prošel A. thaliana více než 35 generačními obměnami. Právě takto dlouhé období vystavení extrémnímu selekčnímu tlaku poskytuje dostatek prostoru pro vznik a zachycení měřitelných evolučních změn.
Fukušimští motýli jako varovný signál
Na obrázku: Modrásek luční (Zizeeria maha) – nejběžnější motýl v Japonsku – a jeho hostitelská rostlina šťavel růžkatý (Oxalis corniculata) ze studie dokumentující biologické dopady fukušimské jaderné havárie.
V květnu 2011, pouhé dva měsíce po havárii jaderné elektrárny ve Fukušimě, začali japonští biologové systematicky sbírat místní modrásky (Zizeeria maha). Už první srovnání přineslo znepokojivé zjištění: jedinci pocházející z oblasti Fukušimy měli výrazně menší křídla než motýli ze severních a jižních částí Japonska.
Ještě dramatičtější vývoj odhalilo sledování populace v průběhu následujících měsíců. Mezi květnem a zářím 2011 se u fukušimských modrásků rychle hromadily mutace a podíl jedinců s vývojovými abnormalitami prudce narůstal. Nešlo přitom jen o krátkodobý efekt bezprostředního ozáření.
Zvlášť znepokojivé byly takzvané transgenerační dopady. První generace potomků (F1), jejichž rodiče byli vystaveni radiaci, vykazovala abnormality i tehdy, když samotní rodiče působili navenek zcela normálně. To naznačovalo, že genetické poškození se může přenášet i skrytě, bez viditelných příznaků u předchozí generace.
Vědci zároveň testovali i alternativní vysvětlení: zda se po ozáření nemění hostitelská rostlina Oxalis corniculata (šťavel růžkatý), na níž se housenky vyvíjejí. Výsledky naznačily, že radiace nemusí poškozovat organismy pouze přímo, ale také nepřímo - prostřednictvím změn v potravě a celém ekosystému.
Od Černobylu do vesmíru
Černobylská a fukušimská exkluzivní zóny se postupně proměnily v nechtěné laboratoře evoluce. To, co v nich vědci pozorují, ale zdaleka nepřináší jen nové poznatky o tom, jak se život přizpůsobuje extrémním podmínkám. Otevírá se tím i prostor pro biotechnologické aplikace, které by ještě před několika desetiletími působily jako čisté science fiction.
Melanin produkovaný černými houbami už dnes inspiruje vývoj biomimetických radiačních štítů, využitelných v jaderném průmyslu i při budoucích vesmírných misích. Podobně příběhy tmavě zbarvených rosniček, radiorezistentních bakterií nebo téměř „neporazitelných“ želvušek ukazují, že život má mimořádnou schopnost nacházet cesty i tam, kde bychom ho ještě donedávna považovali za nemožný.
Sdílet
Mohlo by vás zajímat
Nejnovější
ŽIVĚPrezident mluvil před poslanci, Macinka provokoval. Četl si Rudé právo
Petr Pavel v úterý navštívil sněmovnu, poprvé v nynějším volebním období. Řekl, že není jediný ospravedlnitelný důvod pro to, aby výdaje na obranu a bezpečnost stagnovaly. Naopak, je dostatek zásadních důvodů, aby adekvátně rostly. Stagnaci výdajů na obranu a na celkovou bezpečnost Česka v rozpočtu označil za závažný krok a apeloval na odpovědnost zákonodárců.
Drsný plynový šok. Nová válka děsí Evropu, bude bolet jako odstřižení od Ruska
Ceny plynu skokově skočily o více než polovinu, ceny ropy o 8 procent. To je zatím výsledek války USA a Izraele proti Íránu pohledem světových trhů. Teherán v odplatě za americké nálety totiž zaútočil proti těžebním zařízením arabských států Perského zálivu. Prakticky na nulu také klesla námořní doprava v Hormuzském průlivu mezi Iránem a Ománem, kudy proudí na trhy třetina světové produkce ropy.
KVÍZ: Odhalíte chybějící město v názvu filmu? Praha, Brno, Řím nebo Paříž?
Často se stává, že filmoví tvůrci chtějí vzdát hold nějakému městu či vesnici, a tak do nich umístí děj svého snímku. Vzpomenete si, jaká z nich figurují v názvech těch nejslavnějších filmů, ať už u nás nebo ve světě? V našem kvízu stačí jen vybrat to správné místo ze tří možností a doplnit ho do názvu.
ŽIVĚ"Írán chce vyjednávat, ale je příliš pozdě," vzkázal Trump
Írán chce jednat, ale je příliš pozdě, napsal americký prezident Donald Trump na sociální síti Truth Social. Íránská protivzdušná obrana, letectvo, námořnictvo a vedení jsou podle šéfa Bílého domu zničeny. Spojené státy a Izrael v sobotu zahájily rozsáhlé údery na Írán, při kterých zabily duchovního vůdce Alího Chameneího a řadu dalších předních činitelů.
ŽIVĚRusové zajali Maďary bojující za Ukrajinu. Putin to probral v telefonátu s Orbánem
Ruský prezident Vladimir Putin si telefonoval s maďarským premiérem Viktorem Orbánem, se kterým projednali mimo jiné situaci kolem Íránu a také otázky týkající se maďarských občanů působících v ukrajinských ozbrojených silách a zajatých Ruskem. Uvedl to v úterý Kreml na svém webu. Budapešť zatím podle dostupných informací o telefonátu neinformovala.