利用γ射線的黑色真菌
Ionizing
Radiation Changes the Electronic Properties of
Melanin
and Enhances the Growth of Melanized Fungi
植物、藻類和一些細菌能夠通過光合作用把太陽輻射的光能轉化成化學能，光合作用給地球上形形色色的生物提供了賴以生存的能源。光合作用主要利用可見光，比如綠色植物主要吸收紅光和藍紫光；而有些光合細菌能從紅外線中獲取能量用於化學合成；還有利用紫外線進行光合作用的生物，如一些生活在深海的紅藻。
我們知道紫外線對人體是有害的，而波長更短的X射線和γ射線的危害就更大。你可能想不到，居然還有一些真菌類生物能利用γ射線。真是大千世界，無奇不有。
核反應器的冷卻水常常會變黑，是因為某些真菌在其中繁殖造成的，而黑色來源於真菌細胞內的黑色素。黑色素是一種分佈很廣的色素，在很多不同的生物體內都扮演著重要的角色。人體皮膚中的黑色素能夠擋住陽光中的紫外線，使我們免於傷害；黑色素也能幫助一些真菌在高輻射環境中生存，比如在切爾諾貝利核電站的廢墟中就有長得很旺盛的黑黴。
切爾諾貝利核電站廢墟 by David Schindler
黑黴生長旺盛似乎也不算稀奇，因為微生物通常比多細胞的複雜生物更能耐受諸如高溫、高壓、高鹽、高輻射等極端的環境。然而，美國紐約阿爾伯特-愛因斯坦醫學院的微生物學家Arturo Casadevall 卻覺得事情可能不那麼簡單，因為黑色的真菌在極端環境中特別常見。他設想，或許黑色素的主要作用不是保護這些真菌免受輻射的傷害，而是説明它們從γ射線中獲得能量，因為生物在利用能源方面向來是很經濟高效的。
切爾諾貝利核電站廢墟中的黑黴[1] by David Schindler
切爾諾貝利廢墟中的黑黴
Casadevall和他的團隊選擇了Wangiella dermatitidis（皮炎外瓶黴）和Cryptococcus neoformans（新型隱球菌）兩種含黑色素的真菌，把它們培養在γ射線強度是背景輻射[3]的500倍的環境中，發現其同化作用和生長速度都明顯高於對照組。他們同時還試驗了這些真菌的白化突變株，這些白化株在高輻射的環境中也長得更好些，但不如有黑色素的菌株顯著。這說明黑色素對高輻射中的真菌生長有很重要的作用。另外，他們還發現γ射線啟動的黑色素對NAD[4]的還原能力大大增強，這與光合作用中的某些步驟很相似。
新型隱球菌
這一系列實驗提示，黑色素可能像葉綠素捕獲可見光光子那樣捕獲γ射線的光子，並用於細胞的合成代謝。當然，人們對這一機制的瞭解遠遠不如對經典光合作用那麼透徹，說某些黑黴利用電離輻射進行光合作用還為時過早；但我們有理由相信，這方面的研究將帶給我們更多有趣的發現。
愛滋病患者肺中的新型隱球菌，其莢膜內層被染成了紅色。
顯微鏡下深紅色的就是黑色真菌“皮炎外瓶黴”
[1]黑黴：有些黑黴會感染人類並引起諸如呼吸系統損失和頭疼等疾病。
文中提到的兩種黑黴都能感染人類，對愛滋病患者等免疫系統缺陷的人能造成嚴重感染。
[2]同化作用（又叫做合成代謝）是指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉變成自身的組成物質，
並且儲存能量的變化過程。即生物體利用能量將小分子合成為大分子的一系列代謝途徑。
[3]背景輻射：我們生活的環境中都有一定量的輻射，稱為背景輻射，也叫本底輻射。
[4]NAD：煙醯胺腺嘌呤二核苷酸，也叫輔酶I，是生物氧化還原反應中最重要的輔酶。
http://sciencewriter.org/dark-power/
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiotrophic_fungus