Черните жаби от Чернобил разкриват еволюцията в действие

Аварията в четвърти реактор на атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г. предизвиква най-голямото изпускане на радиоактивен материал в околната среда в човешката история. Въздействието на последвалото остро на високи дози радиация е тежко за околната среда и човешкото население. Но повече от три десетилетия след аварията Чернобил вече започва да се превръща в един от най-големите природни резервати в Европа, защото днес там намират убежище разнообразни застрашени видове, включително мечки, вълци и рисове.

Радиацията може да увреди генетичния материал на живите организми и да генерира нежелани мутации. Въпреки това, една от най-интересните теми за изследване в опустелия град Припят се опитва да открие дали някои видове действително са успели да се адаптират да живеят в радиоактивна среда. Както при другите замърсители, радиацията може да бъде много силен селективен фактор, благоприятстващ организмите с механизми, които увеличават тяхното оцеляване в замърсени райони.

Меланинова защита срещу радиация

През 2016 г. близо до повредения ядрен реактор, са открити няколко източни дървесни жаби (Hyla orientalis) с необичаен черен оттенък. Видът обикновено има яркозелено гръбно оцветяване, въпреки че понякога могат да се намерят по-тъмни индивиди.

За тъмния цвят на много организми е отговорен меланинът. Това, което е по-малко известно е, че този клас пигменти също могат да намалят отрицателните ефекти на ултравиолетовото лъчение. И неговата защита може да се разпростре и върху йонизиращото лъчение, както е показано при гъбичките. Меланинът абсорбира и разсейва част от радиационната енергия и в допълнение може да почисти и неутрализира йонизираните молекули вътре в клетката, като например реактивни кислородни видове. Тези действия намаляват вероятността хората, изложени на радиация, да продължат да страдат от увреждане на клетките и да увеличат шансовете си за оцеляване.

Разрушеният четвърти енергоблок малко след аварията

Цветът на чернобилските дървесни жаби

След първите черни жаби са открити през 2016 г., учените решават да проучат ролята на оцветяването на меланина в дивата природа на Чернобил и между 2017 и 2019 г. разглеждат подробно оцветяването на източните дървесни жаби в различни райони на Северна Украйна.

През тези 3 години те анализират оцветяването на кожата на гърба на повече от 200 мъжки индивида, уловени в 12 различни езера за размножаване като тези езера са разпределени по широк градиент на радиоактивно замърсяване и включват някои от най-радиоактивните райони на планетата, но също така и четири обекта извън Чернобилската забранена зона – с нива на фонова радиация, използвани като контролни.

Работа разкрива, че чернобилските дървесни жаби имат много по-тъмен цвят от тези, уловени в контролни водоеми извън зоната. Както става ясно през 2016 г., някои са черни като катран. Това оцветяване не е свързано с нивата на радиация, които изпитват жабите днес и които можем да измерим при всички индивиди. То вече е типично за земноводните от или близо до най-замърсените зони по време на аварията.

Турист храни дива лисица в зоната

Еволюционни реакции на животните в Чернобил

Резултатите от изследването предполагат, че чернобилските жаби може да са претърпели процес на бърза еволюция в отговор на радиацията. При този сценарий онези жаби с по-тъмно оцветяване по време на инцидента, които обикновено представляват малцинство в популациите си, биха били облагодетелствани от защитното действие на меланина.

Тъмните жаби така биха преживели по-добре радиацията и съответно биха се размножили по-успешно. Повече от десет поколения жаби са минали след аварията и класическият, макар и много бърз, процес на естествен подбор може да се обясни защо тези тъмни гадинки сега са доминиращият тип.

Изследването на чернобилските черни жаби представлява първа стъпка към по-доброто разбиране на защитната роля на меланина в среди, засегнати от радиоактивно замърсяване. В допълнение, то отваря вратите за обещаващи приложения в толкова разнообразни области като управлението на ядрените отпадъци и изследването на космоса.

Надяваме се, че настоящата война в Украйна ще приключи скоро и международната научна общност ще може да се завърне, за да проучи, заедно с украинските си колеги, завладяващите еволюционни процеси при повторното разпространение на диви животни из екосистемите в Чернобил.