ПИК с нов канал в Телеграм
Последвайте ни в Google News Showcase
След трагичната експлозия и най-голямата ядрена катастрофа в историята в Чернобилската атомна електроцентрала на място остават много живи същества, включително кучета. В продължение на десетилетия животните живеят там без хора, но в условия на повишена радиация и сериозно замърсяване, и започват да се приспособяват към този нов свят.
Ново проучване, публикувано в научното списание Genes, описва как кучетата са успели да се справят с тези условия и какви промени са настъпили при тях.
Изследователите отдавна проявяват интерес към чернобилските кучета. Експертите установяват, че в забранената зона те са се разделили на две популации, всяка от които се развива по малко по-различен начин. По-„обичайната“ популация живее в град Чернобил и генетично е доста сходна с други кучешки популации в Русия и Беларус. За разлика от нея, кучетата, които живеят непосредствено на територията на атомната електроцентрала или в най-близките ѝ околности, се различават значително генетично. Те са успели да развият механизми, чрез които могат да поправят собствената си ДНК.
Въпреки че двете кучешки популации живеят на малко разстояние една от друга, генетично изглежда така, сякаш всяка обитава отделен изолиран остров – толкова големи са различията между тях. Новото изследване разглежда как са възникнали тези промени и каква е причината за тях. Резултатите показват, че те не се обясняват с мутации, както първоначално са предполагали някои учени.
Основното обяснение е естественият подбор – процес, при който гените, увеличаващи способността на даден организъм да се приспособява към средата, в която живее, стават по-разпространени в популацията с течение на времето. Един от начините, по които действа естественият подбор, е т.нар. направляващ подбор. При него цялата популация на даден вид постепенно се измества към по-малък брой предпочитани характеристики. Това обикновено е свързано с промени в околната среда, към които организмите се опитват да се приспособят.
Другият възможен механизъм е генетичният дрейф. Това са случайни генетични промени, които не е задължително да са свързани с приспособяването към средата, но въпреки това могат да станат широко разпространени в дадена популация. Генетичният дрейф се среща по-често при малки и изолирани популации, тъй като вероятността случайните генетични промени да бъдат предадени на следващите поколения е по-голяма. Това може да доведе до намаляване на генетичното разнообразие в целия геном. Подобни промени са характерни например за животни, живеещи на острови, и биха могли да обяснят особеностите и на изолираните чернобилски кучета.
За да разгадаят тази загадка, учените изследват не само гените на животните от замърсената зона, но и тези на обичайни кучешки популации в Източна Европа, както и на кучета от Галапагоските острови, които са пример за развитие на популации в изолирана среда.
Резултатите показват, че въпреки малкия размер на популацията в Чернобил засега не се наблюдава намаляване на генетичното разнообразие. Това подсказва, че генетичният дрейф не е основното обяснение за установените различия. Освен това генетичните характеристики на кучетата от атомната електроцентрала се различават значително от тези на други географски изолирани кучешки популации, включително от Галапагоските острови. Подробният анализ на чернобилските кучета разкрива, че приспособяването към условията на живот в забранената зона на електроцентралата се проявява в най-малко сто участъка от генома. Става дума предимно за участъци, свързани със защитата срещу рак, имунната система и най-вече с поправката на ДНК.
Според авторите резултатите изглеждат като доказателство за естествен подбор. Радиацията и токсичните вещества увреждат ДНК, а тези увреждания могат да доведат до злокачествени клетъчни разраствания. Организмите, способни да поправят възникналите увреждания, имат предимство пред тези, които не разполагат със същата способност. Те могат също да предават съответните наследствени характеристики на следващите поколения.
„Макар да не можем да кажем със сигурност дали откритото от нас може да бъде потвърдено пряко като резултат от естествен подбор, установяваме геномни признаци, които го предполагат“, посочват авторите на изследването. „Когато разгледаме по-задълбочено тези участъци от генома, установяваме, че съответните гени участват в биологично значими процеси, които биха могли да позволят на кучетата да преодолеят въздействието на излагането на токсични вещества в тази среда“, пише БНТ
Във всеки случай не е ясно кое е настъпило първо.
„Твърдим, че резултатът не е задължително да е промяна в генома на кучетата с цел приспособяване. Възможно е животните, които са успели да оцелеят след първоначалното излагане на радиация, още тогава да са притежавали определено ниво на генетично разнообразие и генетични варианти, които са им осигурявали по-голяма способност за приспособяване“, обясняват авторите в проучването.
„Очевидно това е предположение и не знаем точно какво се е случило. Можем обаче уверено да кажем, че сме извършили много задълбочен анализ и сме открили признаци на естествен подбор в биологично значими участъци от генома“, допълват учените.
