Der Chernobyl-Pilz *Cladosporium sphaerospermum* und die rätselhafte Radiosynthese

Die Sperrzone von Tschernobyl ist für Menschen möglicherweise unzugänglich – doch längst nicht für jede Lebensform. Seit der Reaktorblock 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl vor fast 40 Jahren explodierte, haben sich andere Organismen dort angesiedelt, überlebt, angepasst und scheinen sogar zu gedeihen.

Zum Teil könnte das daran liegen, dass Menschen fehlen. Für mindestens einen Organismus allerdings könnte die ionisierende Strahlung, die in den Gebäudestrukturen rund um den Reaktor zurückgeblieben ist, sogar von Vorteil sein.

An den Innenwänden eines der radioaktivsten Gebäude der Erde fanden Forschende einen ungewöhnlichen schwarzen Pilz, der sich dort offenbar ausgesprochen wohlfühlt.

Cladosporium sphaerospermum in der Sperrzone von Tschernobyl

Dieser Pilz trägt den Namen Cladosporium sphaerospermum. Nach Ansicht einiger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler könnte sein dunkles Pigment Melanin ihm ermöglichen, ionisierende Strahlung ähnlich zu verwerten, wie Pflanzen Licht für die Photosynthese nutzen. Für diesen vorgeschlagenen Mechanismus gibt es sogar die Bezeichnung Radiosynthese.

Das wirklich Seltsame an C. sphaerospermum ist jedoch: Zwar haben Forschende gezeigt, dass der Pilz in Gegenwart ionisierender Strahlung besonders gut wächst, doch bislang konnte niemand erklären, wie oder warum das geschieht. Radiosynthese bleibt eine schwer nachweisbare Theorie.

Das Rätsel nahm Ende der 1990er-Jahre seinen Anfang. Ein Team unter Leitung der Mikrobiologin Nelli Zhdanova von der Ukrainischen Akademie der Wissenschaften führte in der Sperrzone von Tschernobyl eine Felduntersuchung durch. Es wollte klären, welche Lebensformen sich – falls überhaupt – im Schutzbau um den zerstörten Reaktor finden lassen.

Dort stieß das Team überraschend auf eine gesamte Pilzgemeinschaft und dokumentierte bemerkenswerte 37 Arten. Auffällig war, dass diese Organismen meist dunkelbraun bis schwarz gefärbt und reich an Melanin waren.

In den Proben dominierte C. sphaerospermum; zugleich wies die Art einige der höchsten Werte radioaktiver Kontamination auf.

So verblüffend dieser Fund bereits war, die folgenden Ergebnisse machten ihn noch rätselhafter.

Ionisierende Strahlung und die Theorie der Radiosynthese

Die Radiopharmakologin Ekaterina Dadachova und der Immunologe Arturo Casadevall, die beide am Albert Einstein College of Medicine in den USA tätig waren, leiteten ein Forschungsteam, das zeigte: Wird C. sphaerospermum ionisierender Strahlung ausgesetzt, schadet dies dem Pilz nicht so, wie es bei anderen Organismen der Fall wäre.

Ionisierende Strahlung bezeichnet die Emission von Teilchen, die genügend Energie besitzen, Elektronen aus Atomen herauszuschlagen und diese dadurch in ihre ionische Form zu überführen.

Theoretisch klingt das recht harmlos. In der Praxis kann Ionisierung jedoch Moleküle aufspalten, biochemische Reaktionen beeinträchtigen und sogar DNA zerreißen. Für Menschen ist nichts davon angenehm, auch wenn sich diese Wirkung zur Zerstörung von Krebszellen einsetzen lässt, die besonders empfindlich darauf reagieren.

C. sphaerospermum erwies sich dagegen als ungewöhnlich widerstandsfähig und wuchs sogar besser, wenn es ionisierender Strahlung ausgesetzt war. Weitere Experimente zeigten, dass ionisierende Strahlung das Verhalten des pilzeigenen Melanins veränderte – eine interessante Beobachtung, die genauer untersucht werden musste.

In einer Folgestudie aus dem Jahr 2008 stellten Dadachova und Casadevall erstmals einen biologischen Prozess vor, der der Photosynthese ähnelt.

Der Pilz und vergleichbare Arten schienen ionisierende Strahlung aufzunehmen und in Energie umzuwandeln. Dabei könnte Melanin eine Rolle erfüllen, die jener des lichtabsorbierenden Pflanzenpigments Chlorophyll ähnelt.

Gleichzeitig scheint das Melanin als Schutzschild gegen die schädlicheren Folgen dieser Strahlung zu wirken.

Strahlenschutz im All, aber kein Beweis für Radiosynthese

Diese Annahme wird offenbar durch die Ergebnisse einer Studie aus dem Jahr 2022 gestützt. Darin beschrieben Forschende, wie sie C. sphaerospermum ins All brachten und an der Außenseite der ISS befestigten, wo der Pilz der vollen kosmischen Strahlung ausgesetzt war.

Sensoren unterhalb der Petrischale zeigten dort, dass weniger Strahlung durch die Pilzschicht hindurchdrang als durch eine Kontrollprobe, die ausschließlich aus Agar bestand.

Ziel dieser Studie war allerdings nicht, Radiosynthese nachzuweisen oder zu untersuchen. Stattdessen sollte das Potenzial des Pilzes als Strahlenschutz für Weltraummissionen geprüft werden – eine faszinierende Idee. Doch auch zum Zeitpunkt dieser Veröffentlichung war weiterhin unklar, was der Pilz tatsächlich tut.

Bislang konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weder eine von ionisierender Strahlung abhängige Kohlenstofffixierung noch einen Stoffwechselgewinn durch ionisierende Strahlung oder einen klar definierten Weg zur Energiegewinnung nachweisen.

„Eine tatsächliche Radiosynthese muss jedoch erst noch gezeigt werden, ganz zu schweigen von der Reduktion von Kohlenstoffverbindungen in Formen mit höherem Energiegehalt oder einer durch ionisierende Strahlung angetriebenen Fixierung anorganischen Kohlenstoffs“, schrieb ein Team unter Leitung des Stanford-Ingenieurs Nils Averesch.

Die Idee der Radiosynthese ist ausgesprochen faszinierend – sie wirkt wie aus einem Science-Fiction-Roman. Vielleicht ist es aber noch spannender, dass dieser merkwürdige Pilz offenbar etwas bislang Unverstandenes tut, um etwas für Menschen so Gefährliches zu entschärfen.

Und er ist nicht der einzige Fall. Die schwarze Hefe Wangiella dermatitidis zeigt unter ionisierender Strahlung verstärktes Wachstum. Eine weitere Pilzart, Cladosporium cladosporioides, produziert unter Gamma- oder UV-Strahlung zwar mehr Melanin, wächst dadurch aber nicht stärker.

Das bei C. sphaerospermum beobachtete Verhalten ist also nicht bei allen melaninhaltigen Pilzen zu finden.

Handelt es sich um eine Anpassung, die dem Pilz erlaubt, eine intensive Strahlung zu nutzen, an der andere Organismen zugrunde gehen? Oder ist es eine Stressreaktion, die das Überleben unter belastenden, jedoch nicht optimalen Bedingungen verbessert?

Derzeit lässt sich das nicht entscheiden.

Fest steht nur, dass dieser unscheinbare, samtig schwarze Pilz ionisierende Strahlung auf kluge Weise nutzt, um an einem Ort zu überleben und vielleicht sogar zu gedeihen, den Menschen nicht gefahrlos betreten können. Das Leben findet tatsächlich einen Weg.

Eine frühere Fassung dieses Artikels erschien im November 2025.