През 1986 г. инцидентът в четвърти реактор на ядрената електроцентрала в Чернобил довежда до отделянето на най-голямото количество радиоактивен материал в околната среда въобще. Последиците от сериозното излагане на високи дози радиация бяха тежки както за околната среда, така и за човешкото население. Днес обаче – над три десетилетия след инцидента – Чернобил вече е един от най-големите природни резервати в Европа. Тук намират убежище най-разнообразни застрашени видове, включително мечки, вълци и рисове.

Изглед към четвърти реактор на ядрената електроцентрала в Чернобил от езерото Азбучин (Украйна), 2019 г. Източник: Germán Orizaola

Радиацията може да увреди генетичния материал на живите организми и да доведе до нежелани мутации. Едно от най-интересните изследвания, които човек може да проведе в Чернобил, е свързано с откриването на видове, които всъщност са се адаптирали към живота с радиация. И радиацията, подобно на другите замърсители, може да представлява доста силен фактор при подбора и да облагодетелства организми с механизми, които увеличават шансовете им за оцеляване в райони, замърсени с радиоактивни субстанции.

Замърсен район в рамките на Чернобилската забранена зона. Снимка: Fotokon / Shutterstock

Меланинът като защита срещу радиацията

Нашата работа в Чернобил започна през 2016 г. През тази година, докато бяхме близо до повредения ядрен реактор, ние се натъкнахме на няколко източни дървесни жаби (Hyla orientalis) с необичаен черен оттенък. Обикновено този вид се отличава с яркозелена гръбна окраска, макар че от време на време могат да се срещнат и по-тъмни индивиди.

Меланинът е отговорен за черния цвят на много организми. Не чак толкова известен факт е, че този клас пигмент може да намали и отрицателните ефекти от ултравиолетовата радиация. Неговата защитна роля може да се разпростре и до йонизирането на радиацията, както вече бе показано при гъбите. Меланинът абсорбира и разпръсква част от радиационната енергия. Освен това може да събере и неутрализира йонизираните молекули в клетките (като например реактивните форми на кислорода). Благодарение на всичко това рискът клетките на даден индивид, изложен на радиация, да бъдат увредени, намалява. Освен това се увеличават и шансовете за оцеляване.

Мъжка Hyla orientalis на място, намиращо се извън Чернобилската забранена зона (Украйна), 2019 г. Източник: Germán Orizaola

Цветът на дървесните жаби в Чернобил

След като се натъкнахме на първите черни жаби през 2016 г., ние решихме да проучим ролята на меланиновата окраска в дивата природа на Чернобил. В периода 2017-2019 г. изследвахме в детайли оцветяването на европейските източни жаби в различни части на северна Украйна.

В рамките на тези три години анализирахме гръбната кожна окраска на над 200 мъжки жаби, хванати в 12 различни размножителни езера. Тези места се намират в зони с широк градиент на радиоактивно замърсяване. Те включват някои от най-радиоактивните райони на планетата, но също така и четири обекта извън Чернобилската забранена зона, чийто нива на фонова радиация бяха използвани като контролни.

Нашата работа разкрива, че чернобилските дървесни жаби имат много по-тъмна окраска, отколкото онези, заловени в контролните райони извън зоната. Както установихме и през 2016 г., някои са чисто черни. Това оцветяване не е свързано с нивата на радиация, на които жабите са изложени днес и което можем да измерим във всички индивиди. Тъмната окраска е типична за жаби, намиращи се в рамките на или в близост до най-замърсените райони по времето на инцидента.

Цветовият градиент на Hyla orientalis в северна Украйна. Източник: Germán Orizaola/Pablo Burraco, CC BY-SA

Как отговаря еволюцията в Чернобил

Резултатите от нашето изследване показват, че жабите в Чернобил вероятно са преминали през процеси на бърза еволюция в отговор на радиацията. При този сценарий по време на инцидента жабите с по-черна окраска, които принципно са малцинство в популацията, са били облагодетелствани от защитната роля на меланина.

Тъмните жаби са преживели радиацията по-добре радиацията и са се размножавали по-успешно. Повече от десет поколения жаби са се сменили след аварията и класическият, макар и много бърз, процес на естествен отбор може да обясни защо тези тъмни жаби днес са доминиращият тип при видовете в Чернобилската забранена зона.

Изследването на чернобилските черни жаби представлява първата стъпка към по-доброто разбиране на защитната роля на меланина в среди, засегнати от радиоактивно замърсяване. Освен това отваря вратите за някои доста обещаващи приложения в разнообразни сфери като например обработката на ядрен отпадък и космически изследвания.

Надяваме се, че сегашната война в Украйна ще приключи скоро и международното научно общество ще може да се върне, за да изучава, заедно с нашите украински колеги, забележителните еволюционни и завръщащи се към природата процеси на чернобилските екосистеми.

Автори: Шерман Оризаола (Germán Orizaola) – изследовател по програмата "Рамон и Кахал" (Investigador Ramón y Cajal) от Университета Овиедо (Universidad de Oviedo) – и Пабло Бурако (Pablo Burraco) - постдокторант и изследовател по програмата "Хуан де ла Сиерва" (Juan de la Cierva Incorporación) към Станцията за биололожки наблюдения "Доняна" (Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC)).

Тази статия е препубликувана от The Conversation под лиценза Creative Commons и преведена от Obekti.bg с любезното съгласие на нейните автори. Прочетете оригиналната статия тук.