L’émergence d’un organisme radiotrophe
26 avril 1986, 1h23, à Pripiat, en Ukraine, un bruit réveilla tous les habitants à des kilomètres à la ronde. La plus grave catastrophe nucléaire civile de l’histoire avait lieu (classée au niveau 7, le maximum de l’échelle INES – International Nuclear and Radiological Event Scale).
Le réacteur n°4 de la centrale nucléaire Vladimir Ilitch Lénine, autrement connu sous le triste nom de centrale nucléaire de Tchernobyl, a explosé en plein essai technique.
Image d’archive de l’unité n°4 de Tchernobyl après l’explosion et l’incendie du 26 avril 1986.
Pripiat et la centrale nucléaire de Tchernobyl en Ukraine, surmontée de son arche de confinement en acier achevée en 2019.
Ce test était pourtant destiné à prouver l’efficacité des installations en cas de coupure de courant.
Cet incident a engendré des rejets massifs de produits radioactifs dans l’atmosphère jusqu’au 5 mai. Durant ces 10 jours, l’environnement a été exposé à une fuite de presque 12 milliards de milliards de becquerels. Il aura fallu attendre 36 heures avant que la population de la zone commence à être évacuée.
De ce triste accident, le rapport 2008 de l’UNSCEAR des Nations Unies rapporte 31 décès directs et plus de 6 000 cas diagnostiqués de cancers de la thyroïde chez des enfants et adolescents exposés.
Persistance d’une radioactivité critique dans les ruines du réacteur n°4
La zone irradiée couvre une superficie de plus de 2 200 km² au nord de l’Ukraine et 2 600 km² au sud de la Biélorussie. De facto, ces régions restent aujourd’hui impropres à la vie humaine.
Plus de 100 éléments radioactifs ont été libérés lors de l’explosion sur cette zone. Parmi eux, les plus dangereux sont :
- Iode-131 : période de demi‑vie de 8 jours (cancer de la thyroïde)
- Césium-137 : période de demi‑vie de 29 ans (dommages au foie et à la rate)
- Strontium-90 : période de demi‑vie de 30 ans (leucémie)
- Plutonium-239 : période de demi-vie de 24 200 ans (cancer des os et des poumons)
Mais c’est quoi cette histoire de « demi-vie » ? 💡
On parle de « demi-vie » ou de période radioactive pour définir le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux d’un échantillon d’un élément radioactif se désintègrent naturellement.
Les isotopes plutonium 239, césium 137 et strontium 90 sont donc toujours présents.
Suite à cet incident, un bouclier en béton temporaire a été installé pour protéger des émissions mais il s’est rapidement détérioré. En 2016, les ingénieurs ont installé une arche en acier de 36 000 tonnes au-dessus du réacteur conçue pour empêcher les fuites radioactives et durer, normalement, des siècles.
Découverte d’organismes vivants dans l’enfer radioactif de Tchernobyl
Malgré des taux de rayonnements ionisants mortels pour la majorité des organismes vivants, en 1991, des explorations au sein des ruines du réacteur n°4 ont pu être réalisées avec l’aide de robots pilotés à distance par des scientifiques.
Ainsi, des souches de champignons filamenteux ont été découvertes sur ces surfaces hautement irradiées dans la zone de contamination maximale.
Ces champignons poussaient en direction des particules radioactives. Ce comportement a été baptisé « radiotropisme » par les biologistes.
Dans ce décor apocalyptique aux airs de « The Last of Us », on pourrait croire à la présence de Cordyceps. Ce célèbre champignon du jeu qui parasite le cerveau et le corps des humains, les transformant en créatures agressives.
Cependant, après analyse, il a été relevé que ces champignons très sombres font partie de l’espèce Cladosporium sphaerospermum. Aucun risque de transformation en créature !
Pour identifier avec précision le profil métabolique et analyser leur réaction, les chercheurs s’appuient sur des outils spécialisés d’identification comme des MICROPLAQUES FF et une base de données FF.
Comment ce champignon transforme la radiation en énergie ?
Découvert par Penzig en 1882, le Cladosporium sphaerospermum est une espèce de moisissure courante, cosmopolite et aéroportée.
Appartenant au grand groupe de champignons appelés Ascomycota, il se reproduit principalement de manière asexuée par des conidies structurées.
Cette espèce est également connue pour sa capacité à prospérer dans divers environnements comprenant les habitats hypersalins et non hypersalins mais également pour ses propriétés saprophages, il contribue à la décomposition des matières végétales mortes.
L’importance des pigments de mélanine
La paroi cellulaire de cette espèce comporte principalement de la mélanine, des β-(1,3)-glucanes et de la chitine. Elle est particulièrement épaisse et robuste (jusqu’à 400nm au total, selon les souches).
Le pigment de mélanine joue un rôle protecteur et fonctionnel pour le champignon dans l’absorption des rayonnements ionisants.
Les champignons radiotrophes surexpriment des pigments de mélanine à forte concentration dans leurs parois cellulaires, agissant comme le principal absorbeur de rayonnements ionisants.
Par sa structure polymérique complexe, la mélanine est capable de capturer l’énergie des rayonnements tout en neutralisant les espèces réactives de l’oxygène (ROS) provenant de l’ionisation à l’intérieur de la cellule.
Formule chimique et structurale de la molécule de mélanine
Photosynthèse végétale et radiosynthèse fongique ?
Les champignons sont des organismes hétérotrophes. Dépourvus de chloroplastes, ils ne possèdent donc pas de chlorophylle. Ils ne peuvent donc pas réaliser de photosynthèse au même titre que les plantes. Pour vivre et prospérer, ils se nourrissent alors de matière organique présente dans leur environnement.
C’est quoi les différents types de champignons ? 💡
- Les champignons saprophytes :
→ Se nourrissent de matière organique morte. - Les champignons mycorhiziens :
→ Se nourrissent par symbiose avec les racines des plantes et arbres. - Les champignons parasites :
→ Se développent aux dépens d’un organisme vivant en l’affaiblissant ou le détruisant.
Contrairement donc à la photosynthèse classique qui convertit la lumière visible en énergie chimique, ce champignon utilise un autre procédé similaire pour survivre dans les conditions extrêmes de Tchernobyl. En 2007, la chercheuse Ekaterina Dadachova a publié en ce sens, l’hypothèse que le C. sphaerospermum utilise la radiosynthèse. Elle permettrait à la mélanine de transformer l’énergie des rayonnements ionisants (comme les rayons gamma) en énergie métabolique et chimique utilisable pour sa croissance et son développement.
Xérotolérance et capacités d’adaptation cellulaire en milieu hostile
Les analyses phylogénétiques et physiologiques montrent que ces champignons possèdent une xérotolérance marquée, leur permettant de prospérer dans des micro-environnements pauvres en eau et riches en contaminants.
Cette capacité unique confère aux populations de Cladosporium sphaerospermum une aptitude exceptionnelle à diriger leur croissance vers les sources de radiations, exploitant ce stress létal comme un vecteur de développement.
Enjeux et perspectives à la suite de cette découverte
La mélanine est également présente chez l’humain. Elle est notamment à l’origine de la pigmentation de la peau, des cheveux et des yeux. Sa présence permet la protection contre les rayons ultraviolets liés à l’exposition au soleil.
La culture d’organismes extrêmophiles et l’optimisation de l’extraction des pigments mélaniques ouvrent des voies très prometteuses pour l’ingénierie.
Le problème des rayonnements cosmiques pour la santé des astronautes
Les chercheurs et laboratoires de biophysique analysent la cinétique d’atténuation des rayonnements par des biopolymères mélaniques pour concevoir de nouveaux composites de protection.
L’utilisation de fines couches de Cladosporium sphaerospermum ou de films de revêtement synthétisés à base de mélanine fongique devient une hypothèse pour la protection contre les rayons cosmiques, galactiques et des tempêtes solaires lors de missions spatiales.
Applications potentielles en milieu médical
- Protection du patient contre les rayons lors des traitements du cancer
- Protection du cerveau après un AVC
- Diagnostic précocement la maladie de Parkinson grâce à l’IRM
- Nouveaux traitements contre la maladie de Parkinson
En définitive, ces découvertes nous prouvent une fois de plus que la nature est capable de s’adapter aux pires situations, ouvrant ainsi la voie vers des innovations capables de protéger durablement l’humanité.
Sources : ASNR. (2026). L’accident de Tchernobyl et ses conséquences au niveau local. ASNR Recherche et expertise, Biomolecules, MDPI (30 December 2025) Melanin and Neuromelanin in Humans: Insights Across Health, Aging, Diseases, and Unexpected Aspects of Fungal Melanogenesis, Andrey M Yurkov (2015) Xerotolerant Cladosporium sphaerospermum Are Predominant on Indoor Surfaces Compared to Other Cladosporium Species, Process Biochemistry Volume 69 (Juin 2018) Moisissures et levures adaptées au sel : potentiels en biotechnologie industrielle et environnementale, (2026) Leveraging agricultural waste manipulation using a novel resveratrol-producing endophytic fungus, Cladosporium sphaerospermum AH26: optimization and enzymatic investigation
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