Як Чорнобиль вплинув на ДНК місцевих собак

Коли люди чують слово «Чорнобиль», вони часто згадують ядерну катастрофу 1986 року, яка спричинила масові евакуації. Однак цей регіон залишається домівкою для різноманітної фауни, зокрема собак, які стали об’єктом генетичних досліджень. У 2018 році вчені зібрали зразки крові восьми собак у Чорнобильській зоні відчуження – чотири з них мешкали поблизу атомної електростанції, а ще чотири – у місті Чорнобиль, приблизно за 16 км (10 миль). Попередні результати викликали запитання про те, як екологічні токсини можуть впливати на цих тварин із часом.

Доктор Метью Брін, професор кафедри молекулярних біомедичних наук у Коледжі ветеринарної медицини Державного університету Північної Кароліни, відіграв ключову роль у вивченні ДНК собак. Результати показали значний генетичний розподіл між двома групами тварин, незважаючи на їхню географічну близькість.

Відмінності між популяціями собак у Чорнобилі

Дослідники з Державного університету Північної Кароліни та Школи громадського здоров’я Мейлмана Колумбійського університету виявили, що собаки, які мешкають біля АЕС, мають генетичні відмінності від тих, що живуть у місті. Ці результати кидають виклик припущенню, що тварини, які живуть на близькій відстані, повинні мати подібні генетичні профілі.

«Ми працюємо з двома популяціями собак, які розділяє всього 16 кілометрів, але вони мають суттєві генетичні відмінності», – пояснив доктор Брін. Генетичні відмінності викликають нові запитання щодо того, як десятиліття впливу унікальних забруднень можуть формувати стратегії виживання.

Спадщина Чорнобильської катастрофи

Аварія на Чорнобильській АЕС вважається однією з найгірших ядерних катастроф в історії. За даними Міжнародного агентства з атомної енергії, значна кількість радіоактивних речовин із пошкодженого реактора поширилася на територію значної частини Східної Європи. Місцевих жителів евакуювали, а багато районів залишаються закритими через радіаційне забруднення. Попри це, тварини продовжили населяти цю зону, формуючи популяції, що нині надають унікальні дані про довготривалі генетичні наслідки радіації.

Вплив забруднення на собак

Чорнобильська зона відчуження – це територія, де залишкові радіоактивні матеріали та важкі метали можуть створювати довгострокові загрози для місцевих видів. Вчені підозрюють, що тривалий контакт із цими забрудниками може залишати сліди в геномі тварин – повному наборі їхніх генетичних інструкцій. Співавтор дослідження Норман Кляйнман, професор екологічних наук у Колумбійському університеті, зазначає:

«Більшість людей сприймають Чорнобильську аварію як локальну радіаційну катастрофу, проте її потенційні наслідки для здоров’я є набагато ширшими».

Окрім радіації, на генетичний склад собак могли вплинути й інші забруднювачі, такі як свинець і пестициди.

Радіація та генетичні зміни

Аналізуючи ДНК на рівні хромосом і навіть окремих нуклеотидів, вчені шукали ознаки накопичених пошкоджень. Вони зосередилися на ділянках, пов’язаних із відновленням ДНК, оскільки саме там можуть з’явитися потенційно шкідливі мутації. Дослідження показали, що низькі рівні радіації, які впливають на організми протягом багатьох поколінь, можуть спричиняти тонкі зміни у функціонуванні генів. Водночас, поки що вчені не виявили очевидних мутацій, які можна було б прямо пов’язати з радіаційним впливом.

Можливо, що після аварії на ЧАЕС вижили лише найбільш витривалі собаки. Дослідники перевіряють, чи ці тварини вже мали генетичні особливості, які допомогли їм адаптуватися до радіації та інших загроз. Ці спадкові переваги могли дати їхнім нащадкам кращі шанси на виживання в умовах забрудненого середовища. Експерти зазначають, що природний відбір може швидко змінювати генетичну структуру популяції в жорстких умовах.

Подальші напрямки досліджень

Висновки, отримані в ході цього дослідження, можуть бути застосовані до людських спільнот у різних куточках світу, які зазнають впливу токсичних речовин. Якщо певні генетичні особливості забезпечують підвищену стійкість, подальші дослідження можуть допомогти зрозуміти, як люди реагують на забруднення у власному середовищі.

«Вивчення таких тварин, як ці собаки, відкриває вікно у розуміння ризиків для здоров’я людей», – каже Кляйнман. В районах із високим рівнем промислового забруднення наслідки для здоров’я можуть бути значними.

Вчені планують дослідити інші види забруднень у цьому регіоні, щоб з’ясувати, чи вони взаємодіють із генами або посилюють певні мутації. Однак політична нестабільність у регіоні ускладнює проведення подальших досліджень. Попри це, вчені сподіваються, що подальший збір даних допоможе краще зрозуміти, як різні екологічні фактори впливають на живі організми протягом поколінь. Докторантка Університету Північної Кароліни Меган Діллон вважає, що виявлення цих закономірностей допоможе розробити стратегії захисту як тварин, так і людей у майбутніх зонах екологічних катастроф. Дослідження було опубліковане в журналі PLoS ONE.