След трагичната експлозия в Чернобилската атомна електроцентрала – най-голямата ядрена катастрофа в историята, на място остават много живи същества, сред които и кучета. В продължение на десетилетия те обитават района без човешко присъствие, изложени на повишена радиация и сериозно замърсяване, и постепенно се приспособяват към новите условия. Ново проучване, публикувано в научното списание Genes, изследва как животните оцеляват в тази среда и какви генетични промени настъпват при тях, пише БНТ.
Експертите установяват, че в забранената зона са се обособили две популации, всяка от които се развива по малко по-различен начин.
По-„обичайната“ популация обитава град Чернобил и генетично е сходна с други кучешки групи в Русия и Беларус. За разлика от нея, животните, живеещи непосредствено на територията на атомната електроцентрала и в близките ѝ околности, показват значителни генетични различия и признаци на механизми за възстановяване на собствената ДНК.
Въпреки че двете кучешки популации обитават места на малко разстояние едно от друго, генетично изглежда така, сякаш всяка живее на отделен изолиран остров – толкова съществени са различията между тях. Новото изследване проследява произхода на тези промени и търси причините за тях.
Резултатите показват, че те не се дължат на мутации, както първоначално са предполагали някои учени.
Основното обяснение е естественият подбор – процес, при който гените, повишаващи способността на даден организъм да се приспособява към средата, стават все по-разпространени в популацията с течение на времето. Един от механизмите, чрез които действа този процес, е т.нар. направляващ подбор. При него постепенно се налагат определени предпочитани характеристики за сметка на други. Това обикновено е резултат от промени в околната среда, към които организмите трябва да се адаптират.
Друг възможен механизъм е генетичният дрейф.
Той представлява съвкупност от случайни генетични промени, които не са непременно свързани с приспособяването към условията на живот, но въпреки това могат да се разпространят в дадена популация. Това явление се среща по-често при малки и изолирани групи, тъй като вероятността определени генетични особености да бъдат предадени на следващите поколения е по-голяма. В резултат може да настъпи намаляване на генетичното разнообразие. Подобни процеси се наблюдават например при животни, обитаващи острови, и биха могли да обяснят особеностите на чернобилските кучета.
За да разгадаят тази загадка, учените анализират генетичния материал не само на животните от замърсената зона, но и на представители на други кучешки популации в Източна Европа, както и на кучета от Галапагоските острови, които са пример за развитие в изолирана среда.
Резултатите показват, че въпреки малобройността на популацията в Чернобил засега не се наблюдава загуба на генетично разнообразие.
Това подсказва, че генетичният дрейф едва ли е основната причина за установените различия. Освен това кучетата от района на атомната електроцентрала имат генетични характеристики, които съществено се различават от тези на други изолирани популации, включително от Галапагоските острови.
Подробният анализ на чернобилските кучета разкрива, че приспособяването им към условията в забранената зона около електроцентралата се проявява в най-малко сто участъка от генома. Става дума предимно за области, свързани със защитата срещу рак, имунната система и най-вече с възстановяването на ДНК.
Според авторите резултатите свидетелстват за действието на естествения подбор. Радиацията и токсичните вещества причиняват увреждания на ДНК, които могат да доведат до злокачествени клетъчни изменения. Животните с по-добре развити механизми за възстановяването им имат по-големи шансове за оцеляване и могат да предадат тези наследствени особености на своето потомство.
„Макар да не можем категорично да потвърдим, че установените промени са резултат от естествения подбор, геномните признаци насочват към такова заключение“,
посочват авторите на изследването. „По-задълбоченият анализ показва, че съответните гени участват в биологично значими процеси, които биха могли да помогнат на кучетата да се справят с въздействието на токсичните вещества в тази среда.“
„Твърдим, че резултатите не означават непременно, че кучетата са претърпели генетични промени в процеса на приспособяване. Възможно е животните, оцелели след първоначалното излагане на радиация, още тогава да са притежавали определено генетично разнообразие и варианти, които са им давали по-голям шанс за адаптация“, обясняват авторите на проучването.
„Това, разбира се, е само предположение и не знаем със сигурност какво се е случило.
Можем обаче уверено да заявим, че задълбоченият ни анализ е открил признаци на естествен подбор в биологично значими участъци от генома“, допълват учените.
