W sercu czarnobylskiej strefy wykluczenia, w miejscu, które po katastrofie nuklearnej w 1986 roku zostało porzucone przez ludzi, żyje dziś około 800 półdzikich psów. To potomkowie zwierząt, które zostały porzucone przez swoich właścicieli podczas ewakuacji po wybuchu reaktora elektrowni jądrowej. Co ciekawe, badania nad tymi psami ujawniły niezwykle interesujące zjawisko: ich DNA uległo znaczącej transformacji w wyniku narażenia na promieniowanie. Jakie zmiany zaszły w tych zwierzętach i co mówią one o wpływie promieniowania na życie w ekstremalnych warunkach? Odpowiedzi na te pytania znajdują się w najnowszych badaniach naukowych.
Katastrofa w Czarnobylu: Tło wydarzeń
26 kwietnia 1986 roku miał miejsce jeden z najgorszych w historii wypadków jądrowych – eksplozja reaktora numer cztery w elektrowni w Czarnobylu, w ówczesnej Ukraińskiej SRS. W wyniku wybuchu uwolniono ogromną ilość promieniowania, które dotknęło nie tylko samą Ukrainę, ale i sąsiednie kraje. Władze początkowo próbowały ukryć skalę katastrofy, jednak wkrótce skutki były zauważalne także przez inne państwa, co zmusiło ZSRR do podjęcia działań ratunkowych.
Ewakuowano około 120 tys. ludzi z terenów objętych skażeniem, jednak nie wszyscy mieszkańcy zabrali ze sobą swoje zwierzęta. W efekcie, wiele psów, kotów oraz innych zwierząt zostało porzuconych na miejscu, tworząc nową, dziką populację. To one, przetrwawszy przez dziesięciolecia w strefie wykluczenia, stanowiły obiekt badań.
Czarnobylskie psy: Geny przetrwania
Zwierzęta te, mimo że żyją w dzikich warunkach, mają wciąż bliski kontakt z ludźmi. Naukowcy, którzy od lat badają czarnobylską faunę, regularnie dokarmiają psy, przeprowadzają szczepienia i zapewniają im opiekę weterynaryjną. W ramach badań nad wpływem promieniowania na genotyp zwierząt, podjęto decyzję o analizie psów, które żyją w strefie wykluczenia i jej najbliższym otoczeniu.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Science Advances” naukowcy przeanalizowali próbki krwi 302 psów z terenów w promieniu 15-45 km od miejsca wybuchu reaktora. Okazało się, że psy z najbardziej skażonego obszaru mają DNA znacząco różniące się od innych psów na świecie. Badania wskazują, że te zmiany genetyczne są wynikiem długotrwałego narażenia na promieniowanie jonizujące, które miało miejsce przez wiele pokoleń.
Zespół badawczy wykrył 15 złożonych struktur rodzinnych, które były zupełnie inne od genotypów psów z innych regionów. Genotypy te nie tylko różnią się od siebie, ale także mogą zawierać mutacje, które pomogły przetrwać w trudnych warunkach. Naukowcy planują dalsze badania, aby zrozumieć, jak te zmiany genetyczne wpływają na wygląd i zachowanie psów z Czarnobyla.
Jak promieniowanie zmienia DNA?
Naukowcy zauważyli dwie główne teorie dotyczące genetycznych zmian czarnobylskich psów. Pierwsza z nich mówi o tym, że mutacje wywołane promieniowaniem zwiększyły różnorodność genetyczną psów, która następnie była przekazywana z pokolenia na pokolenie. Druga teoria sugeruje, że w wyniku promieniowania doszło do śmierci słabszych osobników, a tylko te, które miały zdolność przystosowania się do wysokiego poziomu promieniowania, przeżyły. W ten sposób geny przystosowane do radzenia sobie z promieniowaniem były przekazywane potomstwu.
Warto zaznaczyć, że podobne zjawiska zaobserwowano także w przypadku innych zwierząt żyjących w Czarnobylu. Przykładem mogą być wilki, które zamieszkują strefę wykluczenia i wykazują niezwykle silną odporność na raka, co może być efektem przystosowania się do narażenia na promieniowanie. Z kolei żaby drzewne w tym regionie mają ciemniejszy kolor skóry, co jest wynikiem wyższego poziomu melaniny – substancji, która może chronić przed szkodliwym wpływem promieniowania.
Zaskakujące wyniki badań: Jakie inne zmiany mogą zajść?
Autorka badań, Elaine Ostrander, genetyk z amerykańskiego Narodowego Instytutu Badań nad Genomem Człowieka (NIH), podkreśla, że jednym z celów tych badań jest odkrycie wariantów DNA, które mogły powstać w wyniku katastrofy i które pomagają psom przetrwać w tak nieprzyjaznym środowisku. Naukowcy liczą, że badania te pozwolą nie tylko zrozumieć, jak zwierzęta radzą sobie z promieniowaniem, ale także jakie zmiany genetyczne mogą wystąpić w długoterminowej ewolucji w warunkach tak ekstremalnych.
Co wynika z tych badań?
Badania nad psami z Czarnobyla mogą przynieść cenne wnioski nie tylko o ewolucji tych zwierząt, ale także o adaptacji organizmów do trudnych warunków. Pokazują one, jak długotrwałe wystawienie na promieniowanie może prowadzić do przyspieszonych zmian genetycznych, które pozwalają na przetrwanie w środowisku, które wydaje się być nieprzyjazne. Choć Czarnobyl pozostaje symbolem katastrofy, jego fauna, w tym psy, stanowi fascynujący przykład ewolucji pod wpływem promieniowania.
Wnioski z tych badań mogą mieć także znaczenie w kontekście innych badań nad genetyką, mutacjami i przystosowaniem organizmów do szkodliwych warunków, które mogą być pomocne w różnych dziedzinach biologii i medycyny.
