Після катастрофічного вибуху на Чорнобильській АЕС 26 квітня 1986 року радіоактивні випадіння змусили радянську владу евакуювати населення та створити велику зону відчуження площею близько 2600 квадратних кілометрів.
Як показали наступні дослідження, у занедбаній Чорнобильській зоні відчуження (ЧЗВ) тварини почали процвітати — за відсутності будь-якого втручання з боку людини.
Під час евакуації багато жителів були змушені залишити своїх домашніх вихованців, а пізніше в зону направили "ліквідаторів", завданням яких було знищення тварин, включаючи худобу, на забрудненій території.
Проте багатьом тваринам удалося пережити цю "зачистку".
"Незрозуміло, скільки саме тварин змогли уникнути долі, уготованої ним ліквідаторами, але достатня кількість домашніх собак уціліла та сформувала в зоні стійкі популяції", — пояснюють дослідники у новій статті, опублікованій у журналі Genes. Провідним автором роботи виступила популяційний генетик Меган Діллон з Університету штату Північна Кароліна.
"За оцінками, зараз у ЧЗВ мешкає кілька сотень собак; вважається, що вони принаймні частково є нащадками свійських тварин, кинутих тут після катастрофи."
Ці собаки, відокремлені від моменту катастрофи вже понад 30 поколіннями, надають унікальну можливість вивчити, як десятиліття впливу радіації можуть впливати на живі організми та їхню еволюцію.
У дослідженні, опублікованому у 2023 році, частина тієї ж наукової групи проаналізувала собак, які мешкають поблизу покинутої АЕС. З'ясувалося, що вони генетично відрізняються від собак, які живуть на більшій відстані від станції. Це дозволило припустити, що виявлені генетичні відмінності можуть бути наслідком мутацій, викликаних радіаційним фоном, що зберігається.
Однак подальше дослідження, проведене у 2024 році, не виявило доказів того, що саме мутації спричинили ці генетичні розбіжності. Тому Діллон та її колеги продовжили роботу, намагаючись розгадати цю загадку. "Це [нове дослідження] дозволяє прояснити деякі питання, що залишилися після нашої попередньої роботи. Тоді, вивчаючи генетичну структуру популяції, ми виявили, що хоча дві групи собак географічно знаходяться дуже близько один до одного, між ними існують значні генетичні відмінності — і ці відмінності виникли не в результаті мутацій", — каже Діллон.
"У цьому дослідженні ми вирішили розглянути два інших, більш масштабних еволюційних чинників: чи викликані ці генетичні відмінності природним відбором чи вони стали наслідком генетичного дрейфу в ізольованій популяції?"
Під час нової роботи Діллон та її команда проаналізували повногеномні дані 106 собак, зібраних у 2018–2019 роках. У вибірку увійшли тварини, які мешкають як на території атомної електростанції (АЕС), так і в місті Чорнобилі, розташованому приблизно за 16 кілометрів від станції.
Якщо мутації не є причиною генетичних відмінностей у собак, що живуть на території АЕС, то поясненням може бути природний відбір: певні генетичні варіанти стають більш поширеними, якщо вони підвищують шанси організму на виживання та розмноження у конкретних умовах середовища.
Альтернативним поясненням може бути генетичний дрейф - випадкові зміни геному, які не обов'язково дають переваги для виживання.
Однак у випадку з собаками, що мешкають поряд з атомною електростанцією, спостерігаються відмінності, які не можна пояснити лише випадковістю.
Дослідники виявили зміни, зосереджені в певних ділянках геному — поряд із генами, пов'язаними з онкологічними захворюваннями, клітинними функціями та підтримкою життєдіяльності організму, інфекційними хворобами та імунною відповіддю.
"Хоча ми не можемо з повною впевненістю стверджувати, що виявлені нами зміни - це саме результат природного відбору, виявлені генетичні ознаки вказують на таку ймовірність", - зазначає Діллон.
"Детальніший аналіз цих ділянок геному показує, що ці гени беруть участь у біологічно значущих процесах, які можуть допомагати організмам справлятися з впливом токсичних речовин у цьому середовищі." Ми не знаємо напевно — це потрібно з'ясувати в ході майбутніх досліджень, — проте вчені вважають, що після катастрофи деякі собаки могли мати генетичні переваги, які захищали їх від раку, забезпечували сильнішу імунну відповідь або стійкість до впливу токсичних речовин.
Згодом ці собаки могли передати свої переваги потомству, як і кожне наступне покоління, що стало прикладом природного відбору, а саме спрямованого відбору.
"Якщо взяти до уваги токсичне середовище навколо Чорнобиля, стає зрозуміло, чому багато хто вважає, що життя в таких умовах мало призвести до якихось наслідків", — каже генетик Метью Брін з Університету штату Північна Кароліна.
"Однак ми вважаємо, що справа, можливо, зовсім не в зміні геному собак заради адаптації. Швидше, ті особини, яким вдалося пережити початковий вплив радіації, вже мали достатній рівень генетичного розмаїття і специфічні варіанти генів, що забезпечило їм вищу пристосованість."
