Изследванията на чернобилските жаби показват, че йонизиращата радиация, причинена от аварията, е предизвикала процес на естествен подбор сред тези животни.

Аварията в четвърти реактор на Чернобилската атомна електроцентрала през 1986 г. предизвика най-голямото изхвърляне на радиоактивни материали в околната среда в историята на човечеството. Последствията от излагането на високи дози радиация са сериозни за околната среда и човешкото население. Но повече от три десетилетия след аварията Чернобил се е превърнал в един от най-големите природни резервати в Европа. Днес там намират убежище разнообразни застрашени видове, включително мечки, вълци и рисове.

Радиацията може да увреди генетичния материал на живите организми и да предизвика нежелани мутации.

Една от най-интересните изследователски теми в Чернобил е да се открие дали някои видове наистина се адаптират да живеят с радиацията. Както и при други замърсители, радиацията би могла да бъде много силен селективен фактор, благоприятстващ организми с механизми, които увеличават оцеляването им в райони, замърсени с радиоактивни вещества.

Меланинът защитава от радиация

"Работата ни в Чернобил започна през 2016 г. Същата година, в близост до повредения ядрен реактор, открихме няколко източни дървесни жаби (Hyla orientalis) с необичаен черен оттенък. Обикновено видът има яркозелена гръбна окраска, въпреки че понякога се срещат и по-тъмни индивиди", разказват авторите на статията в The Conversation Херман Орисаола (Germán Orizaola) и Пабло Бурако (Pablo Burraco).

За тъмния цвят на много организми е отговорен меланинът. Това, което е по-малко известно, е, че този клас пигменти могат също така да намалят отрицателните ефекти на ултравиолетовата радиация. Защитната му роля може да обхване и йонизиращата радиация, както е доказано при гъби. Меланинът поглъща и разсейва част от енергията на радиацията. Освен това той може да извлича и неутрализира йонизирани молекули в клетката, като например реактивни кислородни видове. Тези действия намаляват вероятността изложените на радиация индивиди да претърпят увреждане на клетките и увеличават шансовете им за оцеляване.

Мъжка източна жаба на Свети Антоний (Hyla orientalis) на място извън зоната на изключване на Чернобил (Украйна), 2019 г. Germán Orizaola

Цветът на Чернобилските дървесни жаби

След като през 2016 г. екипът открива първите черни жаби, решава да проучи ролята на меланиновата окраска при дивите животни от Чернобил. Между 2017 и 2019 г. те изследват подробно оцветяването на източните дървесни жаби в различни райони на Северна Украйна.

Три години изследователите анализират окраска на кожата на гърба повече от 200 мъжки жаби, уловени в 12 различни размножителни водоема. Тези хабитати са разпределени по протежение на широк градиент на радиоактивно замърсяване. Те включват някои от най-радиоактивните райони на планетата, но също така и четири места извън зоната на изключване на Чернобил и с фонови нива на радиация, използвани като контролни.

"Нашата работа разкрива, че жабите от Чернобил имат много по-тъмна окраска от жабите, уловени в контролните райони извън зоната. Както установихме през 2016 г., някои от тях са черни като смола", отбелязват Орисаола и Бурако.

"Тъмното оцветяване е характерно за жабите от вътрешността на най-замърсените зони или в близост до тях по време на аварията."

^{Градиент на оцветяване на източната жаба на Свети Антон (Hyla orientalis) в Северна Украйна. Germán Orizaola/Pablo Burraco, CC BY-SA}

Еволюционни реакции в Чернобил

Резултатите от изследването показват, че жабите от Чернобил може да са претърпели процес на бърза еволюция в отговор на радиацията. При този сценарий жабите с по-тъмна окраска по време на аварията, които обикновено представляват малцинство в популациите си, биха били облагодетелствани от защитното действие на меланина.

Тъмните жаби оцеляват по-добре от радиацията и се размножават по-успешно. След аварията са минали повече от десет поколения жаби и класическият, макар и много бърз процес на естествен подбор може да обясни защо тези тъмни жаби сега са преобладаващият вид за вида в зоната на изключване на Чернобил.

Изследването на черните жаби от Чернобил представлява първа стъпка към по-доброто разбиране на защитната роля на меланина в среда, засегната от радиоактивно замърсяване. Освен това то отваря врати за обещаващи приложения в толкова разнообразни области като управлението на ядрените отпадъци и космическите изследвания.

Авторите се надяват, че "сегашната война в Украйна скоро ще приключи и международната научна общност ще може да се върне, за да изучава заедно с украинските ни колеги завладяващите еволюционни и възстановителни процеси в екосистемите на Чернобил".

Авторите: 

• Херман Орисаола (Germán Orizaola) е изследовател от Университета на Овиедо,
• Пабло Бурако (Pablo Burraco) е постдокторант от Juan de la Cierva Incorporación, Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC).

Справка: Ionizing radiation and melanism in Chornobyl tree frogs
Pablo Burraco,Germán Orizaola
Evolutionary Applications, First published: 29 August 2022 https://doi.org/10.1111/eva.13476

Източник: Chernobyl black frogs reveal evolution in action, Germán Orizaola, Pablo Burraco / The Conversation

Още по темата

05/09/2022

Космос

Дрожди ще заместят хората на "Артемис I", поглъщайки радиация през цялата лунна мисия

04/03/2022

Медицина

Как калиевият йодид помага срещу радиация? Странични ефекти и рискове

15/11/2021

Животът

Гъби успяха да абсорбират радиация на МКС. Радиационни щитове за полети в дълбокия космос?

22/04/2021

Медицина

Благоприятни ефекти върху здравето при висок радиационен фон