Νέα έρευνα: Τοξική η ηλιακή ακτινοβολία

Τι διαπιστώνουν οι ερευνητές.  

Μία νέα έρευνα Ελλήνων και Αμερικανών ερευνητών δείχνει ότι η ηλιακή ακτινοβολία, κυρίως η υπεριώδης, έχει ιδιαίτερα τοξική δράση ιδίως στα ερημοποιημένα εδάφη, με συνέπεια να καταστρέφεται η οργανική ύλη.

Η  ιδιαιτερότητα της έρευνας είναι ότι έγινε σε μερικές από τις πιο ακραίες  ερήμους της Γης, στην έρημο Ατακάμα της Χιλής και στην έρημο Μοχάβε της Καλιφόρνια των ΗΠΑ.  Μία ανάλογη διαδικασία μπορεί να συμβαίνει σε πλανήτες, όπως ο Άρης, γεγονός που μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις για την αστροβιολογία, μειώνοντας την πιθανότητα ανεύρεσης εξωγήινης ζωής, τουλάχιστον στην επιφάνεια.

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον Χρήστο Γεωργίου, καθηγητή Βιοχημείας του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature Communications", με τίτλο "Φωτοχημική παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου σε εδάφη ερήμων".  Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι το χώμα της Γης φωτοενεργοποιείται από την  ακτινοβολία, κυρίως την υπεριώδη. Μετατρέπει, έτσι, το οξυγόνο της ατμόσφαιρας σε δραστικές μορφές οξυγόνου (ελεύθερες ρίζες του σουπεροξειδίου και του υδρογόνου, καθώς και υπεροξείδιο του υδρογόνου), οι οποίες καταστρέφουν κάθε οργανική ύλη που υπάρχει στα επιφανειακά εδάφη.

Εξαιτίας της ακραίας ξηρότητας των ερήμων που μελετήθηκαν, αυτές οι τοξικές μορφές οξυγόνου αποθηκεύονται στα χώματα ως ορυκτές χημικές ενώσεις (μεταλλικά σουπεροξείδια/υπεροξείδια) και, στη συνέχεια, με την αύξηση της ατμοσφαιρικής υγρασίας, μετατρέπονται σε οξειδωτικούς καταστροφείς της μικροβιακής ζωής.  Σύμφωνα με τον κ. Γεωργίου, μέχρι σήμερα, γνωρίζαμε ότι δραστικές μορφές οξυγόνου παράγονται στον άνθρωπο, (καθώς και τους λοιπούς αερόβιους  οργανισμούς) και είναι υπεύθυνες για μία πληθώρα ασθενειών, όπως ο καρκίνος, αλλά και για το γήρας.

Η ελληνική μελέτη ανοίγει νέα πεδία έρευνας και σε άλλες  περιοχές της επιστήμης, ιδιαίτερα της αστροβιολογίας. Ειδικότερα, είναι πιθανό ότι: - Παρόμοιοι μηχανισμοί παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου αναμένεται να  ισχύουν σε ξηρούς πλανήτες, όπως ο Άρης.  Αν υπάρχει εξωγήινη ζωή στον Άρη ή αλλού, θα ευδοκιμεί μόνο κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, αποφεύγοντας έτσι τις οξειδωτικές τοξικές συνέπειες της ακτινοβολίας. Αυτό, κατά τους Έλληνες ερευνητές, σημαίνει ότι μόνο σε υπόγεια εδάφη πλανητών υπάρχουν μεγαλύτερες πιθανότητες για την ανακάλυψη μοριακών οργανικών αποτυπωμάτων υφιστάμενης ή προ καιρού εξαφανισμένης εξωγήινης μικροβιακής ζωής.

Ορισμένα μικρόβια ερήμων είναι πολύ ανθεκτικά ακόμη και στην πυρηνική  ακτινοβολία, διότι έχουν προσαρμοστεί στα οξειδωτικά τους εδάφη.  Η ηλιακή ακτινοβολία δημιουργεί βιογεωχημικούς κύκλους σε ερήμους, οι οποίοι οδηγούν στην απελευθέρωση βιογενών οξειδίων του αζώτου και διοξειδίου του  άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αλλά ακόμη και τα αντηλιακά μπορεί να μην είναι απολύτως ασφαλή για τους χρήστες, σύμφωνα με τον κ. Γεωργίου. Όπως και τα χώματα των ερήμων, έτσι και τα αντηλιακά περιέχουν το οξείδιο του τιτανίου, το οποίο μπορεί μεν να απορροφά  την υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά ταυτόχρονα φωτοενεργοποιείται από αυτή και έτσι  παράγει τοξικές δραστικές ενώσεις οξυγόνου, με αποτέλεσμα να μην προστατεύει το  δέρμα.

Στη μελέτη, μεταξύ άλλων, συμμετείχαν ο κορυφαίος αστρογεωφυσικός Κρις ΜακΚέι του Ερευνητικού Κέντρου Ames της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (ΝASA), ο  γεωμικροβιολόγος Χένρι Σαν του Ινστιτούτου λρευνας των Ερήμων στο Λας Βέγκας, ο  γεωλόγος-ορυκτολόγος Γιώργος Χρηστίδης, καθηγητής στη Σχολή Μηχανικών και  Ορυκτών Πόρων του Πολυτεχνείου Κρήτης και η βιολόγος Ειρήνη Μαργιωλάκη, επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών.  Σύνδεσμος: Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία στη διεύθυνση:  http://www.nature.comcomms/2015/150511comms8100/fullcomms8100.html