Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. stworzyła jedno z najbardziej ekstremalnych środowisk biologicznych na Ziemi charakteryzujące się długotrwałym skażeniem promieniowaniem jonizującym, wysokim stresem oksydacyjnym oraz znaczną degradacją struktur biologicznych. Wbrew początkowym przewidywaniom obszar ten nie pozostał jałowy biologicznie. W kolejnych latach udokumentowano obecność licznych mikroorganizmów, w tym specyficznej grupy melanizowanych grzybów mikroskopowych, które nie tylko wykazywały wysoką tolerancję na promieniowanie jonizujące, lecz także preferencyjnie kolonizowały strefy o najwyższej aktywności radiacyjnej. To nieoczekiwane zjawisko stało się impulsem do badań nad relacją między promieniowaniem jonizującym a metabolizmem organizmów eukariotycznych.

Melanizowane grzyby, takie jak Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis czy Cryptococcus neoformans, zawierają w ścianach komórkowych duże ilości melaniny – heterogennego, polimerowego pigmentu o złożonych właściwościach fizykochemicznych. Melanina od dawna znana jest jako czynnik ochronny przed promieniowaniem UV, reaktywnymi formami tlenu oraz uszkodzeniami DNA. W przypadku grzybów izolowanych z Czarnobyla zaobserwowano jednak, że melanina może pełnić funkcję wykraczającą poza klasyczną ochronę pasywną. Badania wykazały, iż ekspozycja melaniny na promieniowanie jonizujące prowadzi do zmian jej właściwości elektronowych mierzalnych m.in. za pomocą spektroskopii rezonansu spinowego elektronów. Zmiany te korelowały ze wzrostem tempa proliferacji melanizowanych komórek grzybów w warunkach promieniowania w porównaniu z formami niemelanizowanymi, co sugerowało możliwość aktywnego udziału melaniny w procesach energetycznych komórki.

Na podstawie tych obserwacji zaproponowano koncepcję tzw. radiotrofizmu, a następnie bardziej spekulatywnego pojęcia radiosyntezy, analogicznej funkcjonalnie – choć nie mechanistycznie – do fotosyntezy. W tym ujęciu energia promieniowania jonizującego miałaby być częściowo przekształcana w energię użyteczną metabolicznie. Należy jednak podkreślić, że wciąż nie przedstawiono jednoznacznego dowodu na istnienie szlaku biochemicznego umożliwiającego bezpośrednią konwersję energii promieniowania jonizującego w wysokoenergetyczne związki chemiczne w sposób porównywalny do klasycznej fotosyntezy. Dominujący pogląd w literaturze zakłada raczej, że melanina działa jako mediator redox, który poprzez zmiany stanu elektronowego może poprawiać wydajność istniejących procesów metabolicznych, stabilizować struktury komórkowe oraz ograniczać uszkodzenia molekularne indukowane promieniowaniem.

Uzupełnieniem badań terenowych stały się eksperymenty przeprowadzane poza Ziemią. W szczególności Cladosporium sphaerospermum zostało poddane długotrwałej ekspozycji na promieniowanie kosmiczne na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W warunkach mikrograwitacji i podwyższonego promieniowania kosmicznego grzyb nie tylko zachował zdolność wzrostu, ale również wykazał zdolność częściowego tłumienia promieniowania mierzonego pod warstwą biomasy. Wyniki te wzbudziły zainteresowanie możliwością wykorzystania melanizowanych grzybów jako biologicznych osłon radiacyjnych zdolnych do samoregeneracji i adaptacji do zmiennych warunków środowiskowych. Modele teoretyczne sugerują, że warstwy biomasy zawierające melaninę mogłyby stanowić uzupełnienie lub alternatywę dla tradycyjnych materiałów osłonowych w długotrwałych misjach kosmicznych, choć praktyczna implementacja takich rozwiązań wymaga jeszcze szeroko zakrojonych badań inżynieryjnych i biologicznych.

Równocześnie badania nad grzybami czarnobylskimi mają znaczenie wykraczające poza kontekst kosmiczny. Zrozumienie mechanizmów tolerancji i adaptacji do promieniowania jonizującego może mieć wpływ na radiobiologię, medycynę oraz biotechnologię środowiskową. Analiza roli melaniny w ochronie przed uszkodzeniami DNA oraz modulacji odpowiedzi komórkowej na stres oksydacyjny może dostarczyć nowych modeli ochrony radiacyjnej zarówno na poziomie komórkowym, jak i tkankowym. Jednocześnie konieczne jest zachowanie ostrożności interpretacyjnej – obecne dane nie uzasadniają twierdzeń, że grzyby te „żywią się promieniowaniem” w sensie metabolicznej zależności energetycznej. Bardziej adekwatne wydaje się postrzeganie ich jako organizmy, które wykorzystują melaninę do efektywnego zarządzania energią i stresem w środowisku silnie nieprzyjaznym dla większości form życia.

Fenomen melanizowanych grzybów z Czarnobyla pozostaje więc istotnym przykładem biologicznej adaptacji do ekstremalnych warunków podważającym tradycyjne granice tolerancji życia eukariotycznego. Jednocześnie stanowi on pole intensywnych badań, w których konieczne jest precyzyjne oddzielenie dobrze udokumentowanych mechanizmów fizykochemicznych od hipotez wymagających dalszej weryfikacji eksperymentalnej.