Mutantai ar evoliucija: kaip radiacija pakeitė Černobylio ir Fukušimos gyvūnų pasaulį

Praėjus dešimtmečiams po Černobylio AE avarijos (1986 metai), tragedijos Fukušimoje (2011 metai) ir katastrofos „Majak“ gamykloje, mokslas sukaupė pakankamai duomenų, kad suprastų, kas vyksta su gamta vadinamosiose „atstumties zonose“. Naujausi tyrimai įrodo: jokių kiniškų monstrų neegzistuoja. Užtat stebimi pagreitėję genetiniai pokyčiai, priverstinė adaptacija ir kova už išgyvenimą.

Kokie pokyčiai įvyko Černobylyje

Černobylio atstumties zona savaime virto milžinišku gamtos rezervatu. Be žmogaus įsikišimo laukinė gamta čia klesti, tačiau genetiniai testai pasakoja apie nuolatinį nematomą stresą.

Kregždžių tyrimas. Šie paukščiai tapo savotiškais katastrofos pasekmių bioindikatoriais. Mokslininkai jose aptiko anomalų dalinio albinizmo dažnį plunksnose – tai išorinis genetinio nestabilumo požymis. Mutacijų lygis Černobylio kregždėse pasirodė esantis 2-10 kartų aukštesnis nei paukščių iš švarių regionų.

Tačiau stebėtiniausiu pastarųjų metų atradimu tapo sulaukėjusių šunų – evakuacijos metu paliktų naminių augintinių palikuonių – tyrimas. Genomo analizė parodė, kad šunys, gyvenantys šalia Černobylio AE, pasižymi unikalia genetine struktūra.

Mokslininkai juose aptiko genų, atsakingų už pažeistos DNR atstatymą, pokyčius. Tai reiškia, kad kartų kartomis išgyvendavo tik tie gyvūnai, kurių organizmas išmoko efektyviau kovoti su radiacijos pasekmėmis.

Fukušima: „superšernų“ atsiradimas

Katastrofa Japonijoje leido mokslininkams stebėti vidutinės trukmės gamtos adaptaciją. Tyrimas atskleidė naminių kiaulių, pabėgusių iš paliktų ūkių, ir laukinių šernų kryžminimosi fenomeną Fukušimos miškuose.

Dviejų rūšių susitikimas ne tik pagimdė hibridus, bet ir kritiškai pagreitino biologinius procesus. Reikalas tas, kad laukiniai šernai turi griežtą metinį dauginimosi sezoną, tuo tarpu naminės kiaulės gali vesti palikuonis ištisus metus. Hibridai iš naminių kiaulių paveldėjo savybę greitai daugintis, o tai lėmė stebėtiną kartų kaitą.

Paradoksas tas, kad išorinių kiaulių požymių šiuose gyvūnuose beveik neliko. Dėl nuolatinio kryžminimosi su grynakraujais šernais „naminiai“ genai greitai ištirpo. Iš esmės radiacinė zona pagimdė reprodukciškai „pagerintus“ laukinius šernus.

Taip pat Fukušimoje buvo tiriami melsvieji drugiai. Mokslininkai fiksavo jų sparnų sumažėjimą, augimo sulėtėjimą ir akių deformaciją. Tačiau vėliau patys pažeidžiamiausi asmenys žuvo, o populiacija stabilizavosi – išgyveno tik stipriausi ir radiacijai atspariausi mutantai.

Tyrėjai taip pat primena apie mažiau žinomas tragedijas. Pavyzdžiui, radioaktyviųjų atliekų išmetimas į Tečos upę (Uralo kalnai, Rusija) sukūrė ilgalaikį užterštumą, kuris iki šiol veikia žuvis ir dugno fauną.

O buvusiame sovietiniame branduoliniame poligone Semipalatinske (Kazachstanas) per 40 metų buvo fiksuojamas aukštas mutagenezės ir chromosomų anomalijų lygis vietinėje faunoje, kuri kartomis gyvena sprogimų krateriuose.

Priminsime, kad maždaug 2600 metrų gylyje, hidroterminių šaltinių rajone Gvaimaso įlankoje (Kalifornijos įlanka), mokslininkai aptiko archėją Thermococcus gammatolerans, kuri demonstruoja ypatingą atsparumą radiacijai.

Mikroorganizmas geba atlaikyti spinduliuotę iki 30 000 grėjų – tai tūkstančius kartų viršija žmogui mirtiną lygį. Tyrimai parodė, kad, nepaisant DNR pažeidimų, archėja greitai ją atstato dėka aktyvių fermentų.

Mokslininkai daro prielaidą, kad toks ištvermingumas yra adaptacijos prie ekstremalių giliavandenių šaltinių sąlygų – aukštos temperatūros, slėgio ir cheminio streso – pasekmė, o ne tiesioginė evoliucija veikiant radiacijai.