Γενετική μοναδικότητα των άγριων σκυλιών στο Τσερνόμπιλ

Τα άγρια ​​σκυλιά που ζουν κοντά στο Τσερνόμπιλ διαφέρουν γενετικά από τους προγόνους τους που επέζησαν από την καταστροφή του πυρηνικού εργοστασίου του 1986 – αλλά αυτές οι παραλλαγές δεν φαίνεται να προέρχονται από μεταλλάξεις που προκαλούνται από τη ραδιενέργεια. Τα νέα ευρήματα βοηθούν τους ειδικούς να κατανοήσουν το πλαίσιο του τρόπου με τον οποίο τέτοιες οικολογικές καταστροφές επηρεάζουν το περιβάλλον γύρω τους και πώς αυτές οι επιπτώσεις κυματίζονται με την πάροδο του χρόνου.

Η κατάρρευση του αντιδραστήρα του Τσερνόμπιλ παραμένει η χειρότερη πυρηνική καταστροφή της ιστορίας. Η αρχική έκρηξη σκότωσε δύο εργαζόμενους στις εγκαταστάσεις στις 26 Απριλίου 1986, αλλά τουλάχιστον άλλοι 28 άνθρωποι υπέκυψαν σε οξεία δηλητηρίαση από ραδιενέργεια και συναφή προβλήματα τους επόμενους τρεις μήνες. Τουλάχιστον 9.000 θάνατοι από καρκίνο Σε όλη την Ουκρανία, τη Λευκορωσία και τη Ρωσία συνέβη τις δεκαετίες από την κατάρρευση, και μια ζώνη αποκλεισμού περίπου 1.000 τετραγωνικών μιλίων εξακολουθεί να υπάρχει γύρω από την εγκατάσταση που περιλαμβάνει την εγκαταλελειμμένη πόλη Pripyat. Εκτός από τους επιβεβαιωμένους θανάτους, άλλες μακροπρόθεσμες επιπτώσεις που προτείνονται από πολλαπλές μελέτες περιλαμβάνουν μολυσμένο νερό, βλάβες στη φυτική ζωή και γενετικές ανωμαλίες τόσο σε ανθρώπους όσο και σε ζώα.

Η οικολογική ζημιά παραμένει δύσκολο να κατανοηθεί, αλλά η περιοχή δεν στερήθηκε ποτέ εντελώς από ζωή. Πολλά ζώα επέζησαν ακόμη και αφού υποβλήθηκαν σε γενετικές μεταλλάξεις με βάση την ακτινοβολία – ιδίως, ένας αριθμός κατοικίδιων σκύλων που εγκαταλείφθηκαν από τους ιδιοκτήτες τους κατά τη διάρκεια των εσπευσμένων εντολών εκκένωσης του Τσερνομπίλ. Σήμερα, αρκετές εκατοντάδες άγρια ​​σκυλιά υπολογίζεται ότι ζουν στην περιοχή, αποτελώντας μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουμε πώς αυτοί οι πληθυσμοί προσαρμόζονται στην τεράστια και ξαφνική υποβάθμιση του περιβάλλοντος.

[ Related: Without humans, what would happen to life on Earth? ]

Σε ένα μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσιοι ερευνητές εντόπισαν έντονες γενετικές διαφορές μεταξύ των άγριων σκύλων της Ζώνης Αποκλεισμού και των σκύλων που ζουν μόλις 10 μίλια μακριά στην πόλη του Τσερνομπίλ. Αυτές περιελάμβαναν 391 γενετικές ακραίες περιοχές μεταξύ των δύο πληθυσμών, ορισμένες σχετιζόμενες ειδικά με την επιδιόρθωση του DNA. Αλλά σύμφωνα με την έρευνά τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό PLOS Oneη ομάδα λέει τώρα ότι δεν υπάρχουν «αποδείξεις» ότι αυτές οι αντιθέσεις είναι αποτέλεσμα αυξημένου ποσοστού μετάλλαξης.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμά τους μετά από ανάλυση δειγμάτων σε χρωμοσωμικό επίπεδο, ακολουθούμενα από μικρά διαστήματα γονιδιώματος και διαφορές μεταξύ μεμονωμένων νουκλεοτιδίων. Ήταν ιδιαίτερα στο κυνήγι για ενδείξεις ανωμαλιών, όπως συσσωρευμένες μεταλλάξεις DNA της βλαστικής σειράς – μεταβολές στο DNA των αναπαραγωγικών κυττάρων που πέρασαν από τους γονείς στους απογόνους για πολλές γενιές. Ο Matthew Breen, καθηγητής συγκριτικής ογκολογίας γενετικής στην Πολιτεία του NC και αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης, παρομοίασε τη συνολική διαδικασία με τη χρήση της λειτουργίας ζουμ της κάμερας του τηλεφώνου σας.

“[W]Ξεκινήστε με μια ευρεία προβολή ενός θέματος και μετά μεγέθυνση», είπε ο Breen σε ένα συνοδευτική δήλωση στις 13 Ιανουαρίου. «Γνωρίζουμε ότι, για παράδειγμα, η έκθεση σε υψηλές δόσεις ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει αστάθεια από το χρωμοσωμικό επίπεδο και κάτω».

Ο Breen σημείωσε ότι ενώ ο σημερινός πληθυσμός σκύλων έχει αφαιρεθεί περισσότερες από 30 γενιές από την καταστροφή του Τσερνομπίλ το 1986, η ομάδα πιθανότατα θα εξακολουθούσε να εντοπίζει γενετικές μεταλλάξεις εάν, για παράδειγμα, παρείχαν κάποια μορφή πλεονεκτήματος επιβίωσης. Οι ερευνητές, ωστόσο, δεν βρήκαν στοιχεία για τέτοιες ανωμαλίες.

“[M]Η χρήση δεν φαίνεται να είναι η αιτία της προηγουμένως αναγνωρισμένης γενετικής διαφοροποίησης μεταξύ αυτών των δύο γεωγραφικά κοντινών πληθυσμών σκύλων ελεύθερης αναπαραγωγής», καταλήγουν οι συγγραφείς της μελέτης. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, σε συνδυασμό με την προηγούμενη εργασία σχετικά με τη σύνθεση φυλής, την ενδογαμία και τις συγκρίσεις με άλλους πληθυσμούς σκύλων ελεύθερης αναπαραγωγής, δεν έχουμε ακόμη εντοπίσει την οριστική αιτία αυτής της γενετικής διαφοροποίησης.

Η Μέγκαν Ντίλον, υποψήφια διδάκτορας του NC State και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, πιστεύει ότι η πρώτη γενιά σκύλων που επέζησαν από το Τσερνομπίλ μπορεί να το έκανε χάρη σε ορισμένα γενετικά χαρακτηριστικά που ήδη διέθεταν – όχι αυτά που αποδίδονται μέσω ραδιενεργών μετάλλαξης.

«Επομένως, ίσως υπήρχε ακραία επιλεκτική πίεση στην αρχή και στη συνέχεια τα σκυλιά στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας παρέμειναν χωριστά από τον πληθυσμό της πόλης», είπε. «Η διερεύνηση αυτού του ερωτήματος είναι ένα σημαντικό επόμενο βήμα πάνω στο οποίο εργαζόμαστε τώρα».

Τα τελευταία ευρήματά τους εκτείνονται πολύ πέρα ​​από τα σκυλιά, επίσης. Δεδομένου του αριθμού των κυνικών γενεών που έζησαν μετά την πυρηνική κατάρρευση, ο Dillon παρομοίασε τον σημερινό πληθυσμό με τον άνθρωπο «αιώνες που απομακρύνθηκαν από το [those] παρόντες την ώρα της καταστροφής».

Αλλά μόνο και μόνο επειδή τα σημερινά σκυλιά του Τσερνόμπιλ στερούνται γενετικών μεταλλάξεων από ραδιενεργές επιπτώσεις δεν σημαίνει ότι αυτοί -ή οι άνθρωποι που εξακολουθούν να εργάζονται σε προσπάθειες καθαρισμού- είναι ασφαλείς από προβλήματα υγείας.

«Οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται το πυρηνικό ατύχημα του Τσερνόμπιλ ως μια ραδιολογική καταστροφή σε μια εγκαταλελειμμένη γωνιά της Ουκρανίας, αλλά οι πιθανές αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία είναι πολύ ευρύτερες», πρόσθεσε ο Norman Kleiman, συν-συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής περιβαλλοντικών επιστημών υγείας στο Πανεπιστήμιο Columbia. Δημόσιας Υγείας.

Ο Kleiman εξήγησε ότι, εκτός από την ακτινοβολία, άλλες τοξίνες όπως σκόνη μολύβδου, φυτοφάρμακα, αμίαντος και βαρέα μέταλλα έχουν απελευθερωθεί στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια τριών δεκαετιών εργασιών αποκατάστασης που έχουν αναλάβει χιλιάδες άνθρωποι.

«Η σημασία της συνέχισης της μελέτης των πτυχών της περιβαλλοντικής υγείας από καταστροφές μεγάλης κλίμακας όπως αυτή δεν μπορεί να υπερτονιστεί», είπε ο Kleiman.